(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（１）で表されるキノリン系化合物。
【化１】
0005499487.tif 000040
（式（１）中、Ａｒ１は置換基として、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜２５の芳香族炭化水素基、炭素数３〜２０の芳香族複素環基、炭素数１〜２０のアルキルオキシ基、炭素数３〜２０の（ヘテロ）アリールオキシ基、炭素数１〜２０のアルキルチオ基、炭素数３〜２０の（ヘテロ）アリールチオ基、シアノ基のいずれかを有していてもよい芳香環基を表す。Ｒ１〜Ｒ４は、各々独立に置換基を有していてもよい、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜２５の芳香族炭化水素基、炭素数３〜２０の芳香族複素環基、炭素数１〜２０のアルキルオキシ基、炭素数３〜２０の（ヘテロ）アリールオキシ基、炭素数１〜２０のアルキルチオ基、炭素数３〜２０の（ヘテロ）アリールチオ基、シアノ基から選ばれる有機基を表す。Ｌ１は、単結合または置換基を有していてもよい炭素数２５以下の芳香環基を表す。ｎは２〜３の整数を表す。ｍは０以上５以下の整数を表す。ｐ、ｒおよびｓは、それぞれ独立に０以上４以下の整数を表す。）
【請求項２】
Ａｒ１が芳香族炭化水素基である、請求項１に記載のキノリン系化合物。
【請求項３】
下記式（２）で表される、請求項１または２に記載のキノリン系化合物。
【化２】
0005499487.tif 000041
（式（２）中、Ａｒ１１は式（１）におけるＡｒ１と同義である。Ｒ１２〜Ｒ１４およびＲ２２〜Ｒ２４は、各々独立に置換基を有していてもよい、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜２５の芳香族炭化水素基、炭素数３〜２０の芳香族複素環基、炭素数１〜２０のアルキルオキシ基、炭素数３〜２０の（ヘテロ）アリールオキシ基、炭素数１〜２０のアルキルチオ基、炭素数３〜２０の（ヘテロ）アリールチオ基、シアノ基から選ばれる有機基を表す。Ｌ１１およびＬ１２は、各々独立に単結合または置換基を有していてもよい炭素数２５以下の芳香環基を表す。ｐ１、ｒ１、ｓ１、ｐ２、ｒ２およびｓ２は、それぞれ独立に０以上４以下の整数を表す。）
【請求項４】
上記式（２）中、Ｌ１１とＬ１２とが異なる、請求項３に記載のキノリン系化合物。
【請求項５】
下記式（３）で表される、請求項４に記載のキノリン系化合物。
【化３】
0005499487.tif 000042
（式（３）中、Ａｒ１１、Ｌ１１、Ｒ１２〜Ｒ１４、Ｒ２２〜Ｒ２４、ｐ１、ｒ１、ｓ１、ｐ２、ｒ２およびｓ２は、それぞれ式（２）におけるものと同義である。Ｌ’−環Ｂは式（２）におけるＬ１２に該当し、環Ｂは置換基を有していてもよいベンゼン環を表し、Ｌ’は単結合または置換基を有していてもよい炭素数１９以下の芳香環基を表す。）
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載のキノリン系化合物からなる、有機電界発光素子用材料。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載のキノリン系化合物を含有する、有機電界発光素子用組成物。
【請求項８】
陽極、陰極、および該陽極と該陰極との間に設けられた有機層を有する有機電界発光素子であって、該有機層が請求項１ないし５のいずれか一項に記載のキノリン系化合物を含有する、有機電界発光素子。
【請求項９】
請求項８に記載の有機電界発光素子を用いた有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１０】
請求項８に記載の有機電界発光素子を用いた有機ＥＬ照明。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種々の溶媒に可溶で、電荷輸送能が高く、容易には結晶化しないキノリン系の有機化合物、この化合物からなる有機電界発光素子用材料、この化合物を含む有機電界発光素子用組成物、この化合物を含む層を有する、発光効率が高く、駆動安定性に優れた有機電界発光素子、並びにこの有機電界発光素子を用いた有機ＥＬディスプレイおよび有機ＥＬ照明に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機薄膜を用いた電界発光素子（有機電界発光（ＥＬ）素子）の開発が行われている。有機電界発光素子における有機薄膜の形成方法としては、真空蒸着法と湿式成膜法が挙げられる。このうち、湿式成膜法は真空プロセスが要らず、大面積化が容易で、１つの層を形成するための塗布液（有機電界発光素子用組成物）に様々な機能をもった複数の材料を混合して入れることが容易である等の利点がある。
【０００３】
湿式成膜法によって形成された発光層の材料としては、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）誘導体やポリフルオレン誘導体等の高分子材料が主に用いられているが、高分子材料には以下のような問題がある。  
・高分子材料は重合度や分子量分布を制御することが困難である。  
・連続駆動時に末端残基による劣化が起こる。  
・材料自体の高純度化が困難で、不純物を含む。
【０００４】
上記問題のために、湿式成膜法による素子は、真空蒸着法による素子に比べて駆動安定性に劣り、一部を除いて実用レベルに至っていないのが現状である。
【０００５】
以上のような問題を解決する試みとして、特許文献１には高分子化合物ではなく、複数の低分子材料（電荷輸送材料、発光材料）を混合して湿式成膜法により形成した有機薄膜を用いた有機電界発光素子が記載されている。しかしながら、特許文献１に記載されている有機電界発光素子は蛍光発光を利用しているため、素子の発光効率および最大発光輝度が低く、実用特性を満たしていない。
【０００６】
湿式成膜法により形成された複数の低分子材料からなる有機薄膜を用いた有機電界発光素子において、非特許文献１では、素子の発光効率を高めるために、燐光発光を利用した素子が記載されている。非特許文献１に記載の有機電界発光素子の電荷輸送材料は、以下に示すビフェニル誘導体を用いている。
【０００７】
【化１】
0005499487.tif 000002
【０００８】
しかしながら、上記ビフェニル誘導体は、非常に結晶化しやすく、湿式成膜法では均一な非晶質膜を得ることが困難であった。更に、上記ビフェニル誘導体は、溶媒に対する溶解性が低い。このため、クロロホルム、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン系溶媒を塗布溶媒に用いる必要があるが、ハロゲン系溶媒は環境負荷が大きく実用上問題がある。また、ハロゲン系溶媒中に含まれる不純物により材料が劣化する可能性が大きいため、ハロゲン系溶媒を用いた湿式成膜法による素子は駆動安定性が十分でないことが考えられる。
【０００９】
また、特許文献２には、下記のようなキノリン環とカルバゾール環を分子内に含む電荷輸送材料が記載されている。しかしながら、この電荷輸送材料を用いた有機電界発光素子は駆動安定性が十分ではなかった。
【００１０】
【化２】
0005499487.tif 000003
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平１１−２７３８５９号公報
【特許文献２】特開２００６−１９９６７７号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Japanese  Journal  of  Applied  Physics  Vol.44,No.1B,  2005,  pp.626-629
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は上記従来の実状に鑑みてなされたものであって、種々の溶媒に可溶であり、電荷輸送性が高く、容易には結晶化しない有機電界発光素子用材料を提供すること、更には駆動安定性に優れ、低い電圧で駆動可能な有機電界発光素子を形成するための組成物、並びにそれを用いた有機電界発光素子、有機ＥＬディスプレイおよび有機ＥＬ照明を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者らが鋭意検討した結果、下記構造のキノリン系化合物が、溶媒に対する溶解性に優れ、非晶質性を有するため、湿式成膜法による薄膜形成が可能であり、しかも、優れた電荷輸送性を有するため、有機電界発光素子に用いると高い駆動安定性を示し、かつ低い駆動電圧で駆動可能であることを見出し、本発明に到達した。
【００１５】
すなわち、本発明は、
下記式（１）で表されるキノリン系化合物（請求項１）、
該キノリン系化合物からなる有機電界発光素子用材料（請求項６）、
該キノリン系化合物を含有する有機電界発光素子用組成物（請求項７）、
陽極、陰極、および該陽極と該陰極との間に設けられた有機層を有する有機電界発光素子であって、該有機層が該キノリン系化合物を含有する有機電界発光素子（請求項８）、
並びに
該有機電界発光素子を用いた有機ＥＬディスプレイ（請求項９）および有機ＥＬ照明（請求項１０）、
に存する。
【００１６】
【化３】
0005499487.tif 000004
【００１７】
（式（１）中、Ａｒ１は置換基として、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜２５の芳香族炭化水素基、炭素数３〜２０の芳香族複素環基、炭素数１〜２０のアルキルオキシ基、炭素数３〜２０の（ヘテロ）アリールオキシ基、炭素数１〜２０のアルキルチオ基、炭素数３〜２０の（ヘテロ）アリールチオ基、シアノ基のいずれかを有していてもよい芳香環基を表す。Ｒ１〜Ｒ４は、各々独立に置換基を有していてもよい、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜２５の芳香族炭化水素基、炭素数３〜２０の芳香族複素環基、炭素数１〜２０のアルキルオキシ基、炭素数３〜２０の（ヘテロ）アリールオキシ基、炭素数１〜２０のアルキルチオ基、炭素数３〜２０の（ヘテロ）アリールチオ基、シアノ基から選ばれる有機基を表す。Ｌ１は、単結合または置換基を有していてもよい炭素数２５以下の芳香環基を表す。ｎは２〜３の整数を表す。ｍは０以上５以下の整数を表す。ｐ、ｒおよびｓは、それぞれ独立に０以上４以下の整数を表す。）
【発明の効果】
【００１８】
本発明のキノリン系化合物は、種々の溶媒に対する溶解性に優れると共に、非晶質性を有するため、湿式成膜法による薄膜形成が可能であり、しかも優れた電荷輸送性を有する。
このため、本発明のキノリン系化合物を用いて、駆動安定性に優れ、かつ低い駆動電圧で駆動可能な有機電界発光素子を容易に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の有機電界発光素子の一例を示した模式的断面図である。
【図２】本発明の有機電界発光素子の別の例を示した模式的断面図である。
【図３】本発明の有機電界発光素子の別の例を示した模式的断面図である。
【図４】本発明の有機電界発光素子の別の例を示した模式的断面図である。
【図５】本発明の有機電界発光素子の別の例を示した模式的断面図である。
【図６】本発明の有機電界発光素子の別の例を示した模式的断面図である。
【図７】本発明の有機電界発光素子の別の例を示した模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変形して実施することができる。
【００２１】
［語句の説明］
本発明において、単に「複素環」または「炭化水素環」と称した場合には、芳香族性を有する環および芳香族性を有しない環のいずれをも含むものとする。また、単に「芳香環」と称した場合には、炭化水素芳香環および複素芳香環のいずれをも含むものとする。
また、本発明において、「芳香環基」とは、「単環の芳香環に由来する基」、「２以上の環が縮合した縮合環に由来する基」の他、「これらの単環および／または縮合環の２以上が単結合を介して連結した基」も含むものとする。
また、本発明において、「置換基を有していてもよい」とは、置換基を１または２以上有していてもよいことを意味するものとする。
また、「（ヘテロ）アリール」とは、「アリール」と「ヘテロアリール」の両方を意味するものとする。
【００２２】
［式（１）で表されるキノリン系化合物］
本発明のキノリン系化合物は、下記式（１）で表される。
【００２３】
【化４】
0005499487.tif 000005
【００２４】
（式（１）中、Ａｒ１は置換基を有していてもよい芳香環基を表す。Ｒ１〜Ｒ４は、各々独立に置換基を有していてもよい炭素数５０以下の有機基を表す。Ｌ１は、単結合または置換基を有していてもよい炭素数２５以下の芳香環基を表す。ｎは２以上６以下の整数を表す。ｍは０以上５以下の整数を表す。ｐ、ｒおよびｓは、それぞれ独立に０以上４以下の整数を表す。）
【００２５】
［１］構造上の特徴
上記式（１）で表される本発明のキノリン系化合物は、キノリン骨格またはキノリン骨格に置換した芳香環基Ａｒ１にリンカーＬ１を介してカルバゾール環を置換させた構造を有し、この構造が正負の電荷に対して化合物の耐久性を高める機能を奏するものと考えられる。
また、キノリン環の４位に芳香環基Ａｒ１を置換させた構造が、キノリン環の分解を押さえるために、素子の耐久性を向上させるものと考えられる。
【００２６】
［２］式（１）における各構成要素
以下に上記式（１）における各構成要素について詳細に説明する。
【００２７】
＜ｎについて＞
ｎは、下記式（ｉ）で表される部分構造の数を表す、２以上６以下の整数である。ｎは好ましくは２〜３であり、特に好ましくは２である。１分子中に含まれる複数の下記式（ｉ）で表される部分構造は同一であっても異なっていてもよい。尚、Ｌ１は、キノリン環またはキノリン環に置換しているＡｒ１に結合する。
【００２８】
【化５】
0005499487.tif 000006
【００２９】
＜Ａｒ１について＞
式（１）中のＡｒ１は置換基を有していてもよい芳香環基を表す。
【００３０】
Ａｒ１の芳香環基としては炭素数３以上２５以下のものが好ましく、具体的に芳香環基の例としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基などのナフチル基、９−フェナンチル基、３−フェナンチル基などのフェナンチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基などのアントリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基などのナフタセニル基、１−クリセニル基、２−クリセニル基、３−クリセニル基、４−クリセニル基、５−クリセニル基、６−クリセニル基などのクリセニル基、１−ピレニル基などのピレニル基、１−トリフェニレニル基などのトリフェニレニル基、１−コロネニル基などのコロネニル基等の芳香族炭化水素基、２−ピリジル基などのピリジル基、２−チエニル基などのチエニル基、3−ベンゾチエニル基などのベンゾチエニル基、２−キノリニル基などのキノリニル基等の芳香族複素環基が挙げられ、特に芳香族炭化水素基が好ましい。
【００３１】
化合物の安定性の面から、Ａｒ１としてはフェニル基、２−ナフチル基、１−アントラニル基、９−フェナントリル基、９−アントラニル基が好ましく、フェニル基、２−ナフチル基が化合物の精製のし易さから特に好ましく、フェニル基が最も好ましい。
【００３２】
また、Ａｒ1は置換基を有していてもよく、その置換基の具体例としては、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜２５の芳香族炭化水素基、炭素数３〜２０の芳香族複素環基、炭素数１〜２０のアルキルオキシ基、炭素数３〜２０の（ヘテロ）アリールオキシ基、炭素数１〜２０のアルキルチオ基、炭素数３〜２０の（ヘテロ）アリールチオ基、シアノ基が挙げられる。これらの基はさらに置換基を有していてもよく、その具体例としては、Ａｒ1の置換基として例示してものと同様である。Ａｒ1が有する置換基としてはアルキル基および芳香族炭化水素基が、化合物の安定性の面から好ましく、芳香族炭化水素基が特に好ましい。
【００３３】
Ａｒ１が有していてもよい置換基としての炭素数１〜２０のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、シクロヘキシル基、デシル基、オクタデシル基等が挙げられる。好ましくは、メチル基、エチル基、イソプロピル基である。これらのうち、メチル基、エチル基が原料の入手しやすさ、安価さなどから好ましく、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基が、非極性溶媒に高い溶解性を持つために好ましい。
【００３４】
Ａｒ１が有していてもよい置換基としての炭素数６〜２５の芳香族炭化水素基の例としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基などのナフチル基、９−フェナンチル基、３−フェナンチル基などのフェナンチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基などのアントリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基などのナフタセニル基、１−クリセニル基、２−クリセニル基、３−クリセニル基、４−クリセニル基、５−クリセニル基、６−クリセニル基などのクリセニル基、１−ピレニル基などのピレニル基、１−トリフェニレニル基などのトリフェニレニル基、１−コロネニル基などのコロネニル基、４−ビフェニル基、３−ビフェニル基のビフェニル基、オルト−ターフェニル基、メタ−ターフェニル基、パラ−ターフェニル基などのターフェニル基等が挙げられる。これらのうち、化合物の安定性の面からフェニル基、２−ナフチル基、１−アントラニル基、９−フェナントリル基、９−アントラニル基、４−ビフェニル基、３−ビフェニル基が好ましく、化合物の精製のし易さからフェニル基、２−ナフチル基、３−ビフェニル基が特に好ましい。
【００３５】
Ａｒ１が有していてもよい置換基としての炭素数３〜２０の芳香族複素環基の例としては、２−チエニル基などのチエニル基、２−フリル基などのフリル基、２−イミダゾリル基などのイミダゾリル基、９−カルバゾリル基などのカルバゾリル基、２−ピリジル基などのピリジル基、１，３，５−トリアジン−２−イル基などのトリアジン−イル基等が挙げられる。中でも９−カルバゾリル基が化合物の安定性の面から好ましい。
【００３６】
Ａｒ１が有していてもよい置換基としての炭素数１〜２０のアルキルオキシ基の例としては、メトキシ基、エトキシ基、イソプロピルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、オクタデシルオキシ基等が挙げられる。
【００３７】
Ａｒ１が有していてもよい置換基としての炭素数３〜２０の（ヘテロ）アリールオキシ基の例としては、フェノキシ基、１−ナフチルオキシ基、９−アントラニルオキシ基、２−チエニルオキシ基等が挙げられる。
【００３８】
Ａｒ１が有していてもよい置換基としての炭素数１〜２０のアルキルチオ基の例としては、メチルチオ基、エチルチオ基、イソプロピルチオ基、シクロヘキシルチオ基等が挙げられる。
【００３９】
Ａｒ１が有していてもよい置換基としての炭素数３〜２０の（ヘテロ）アリールチオ基の例としては、フェニルチオ基、１−ナフチルチオ基、９−アントラニルチオ基、２−チエニルチオ基等が挙げられる。
【００４０】
Ａｒ１がこれらの置換基を有する場合、その置換位置には特に制限はないが、例えばＡｒ１がフェニル基の場合、キノリン骨格への置換位置に対してパラ位またはメタ位であることが好ましい。
【００４１】
＜Ｒ１〜Ｒ４、ｍ、ｒ、ｓ、ｐについて＞
式（１）中のＲ１は、キノリン環に結合する置換基であり、ｍはキノリン環に置換するＲ１の数を表す。ｍは０以上５以下、好ましくは０以上２以下、特に好ましくは０以上１以下の整数であり、ｍが０とは、Ｒ１がキノリン環に置換しないことを意味する。また、ｍが２以上のとき、キノリン環に置換する複数のＲ１は同一であっても異なっていてもよい。
【００４２】
式（１）中のＲ２は、カルバゾール環（カルバゾール環を構成する一方のベンゼン環）に結合する置換基であり、ｒはカルバゾール環に置換するＲ２の数を表す。ｒは０以上４以下、好ましくは０以上１以下の整数であり、ｒが０とは、Ｒ２がカルバゾール環に置換しないことを意味する。また、ｒが２以上のとき、カルバゾール環に置換する複数のＲ２は同一であっても異なっていてもよい。
【００４３】
式（１）中のＲ３は、カルバゾール環（カルバゾール環を構成する他方のベンゼン環）に結合する置換基であり、ｓはカルバゾール環に置換するＲ３の数を表す。ｓは０以上４以下、好ましくは０以上１以下の整数であり、ｓが０とは、Ｒ３がカルバゾール環に置換しないことを意味する。また、ｓが２以上のとき、カルバゾール環に置換する複数のＲ３は同一であっても異なっていてもよい。
【００４４】
式（１）中のＲ４は、カルバゾール環が置換したベンゼン環に結合する置換基であり、ｐはベンゼン環に置換するＲ４の数を表す。ｐは０以上４以下、好ましくは０以上２以下、特に好ましくは０以上１以下の整数であり、ｐが０とは、Ｒ４がベンゼン環に置換しないことを意味する。また、ｐが２以上のとき、ベンゼン環に置換する複数のＲ４は同一であっても異なっていてもよい。
【００４５】
式（１）中のＲ１〜Ｒ４は、各々独立に炭素数５０以下の有機基を表し、これらは置換基を有していてもよい。Ｒ１〜Ｒ４の有機基の炭素数は、置換基を有する場合はその置換基も含めて通常５０以下であり、好ましくは３０以下である。
【００４６】
Ｒ１〜Ｒ４の有機基の具体例としては、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜２５の芳香族炭化水素基、炭素数３〜２０の芳香族複素環基、炭素数１〜２０のアルキルオキシ基、炭素数３〜２０の（ヘテロ）アリールオキシ基、炭素数１〜２０のアルキルチオ基、炭素数３〜２０の（ヘテロ）アリールチオ基、シアノ基が挙げられる。Ｒ１〜Ｒ４としては、アルキル基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基が、化合物の安定性の面から好ましく、芳香族炭化水素基が特に好ましい。
【００４７】
Ｒ１〜Ｒ４の有機基としての炭素数１〜２０のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、シクロヘキシル基、デシル基、オクタデシル基等が挙げられる。好ましくは、メチル基、エチル基、イソプロピル基である。これらのうち、メチル基、エチル基が原料の入手しやすさ、安価さなどから好ましく、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基が非極性溶媒に高い溶解性を持つために好ましい。
【００４８】
Ｒ１〜Ｒ４の有機基としての炭素数６〜２５の芳香族炭化水素基の例としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基などのナフチル基、９−フェナンチル基、３−フェナンチル基などのフェナンチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基などのアントリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基などのナフタセニル基、１−クリセニル基、２−クリセニル基、３−クリセニル基、４−クリセニル基、５−クリセニル基、６−クリセニル基などのクリセニル基、１−ピレニル基などのピレニル基、１−トリフェニレニル基などのトリフェニレニル基、１−コロネニル基などのコロネニル基等が挙げられる。これらのうち、化合物の安定性の面からフェニル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、９−アントリル基、９−フェナントリル基が好ましく、化合物の精製のし易さからフェニル基、２−ナフチル基が特に好ましい。
【００４９】
Ｒ１〜Ｒ４の有機基としての炭素数３〜２０の芳香族複素環基の例としては、２−チエニル基などのチエニル基、２−フリル基などのフリル基、２−イミダゾリル基などのイミダゾリル基、９−カルバゾリル基などのカルバゾリル基、２−ピリジル基などのピリジル基、１，３，５−トリアジン−２−イル基などのトリアジン−イル基等が挙げられる。中でも９−カルバゾリル基が化合物の安定性の面から好ましい。
【００５０】
Ｒ１〜Ｒ４の有機基としての炭素数１〜２０のアルキルオキシ基の例としては、メトキシ基、エトキシ基、イソプロピルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、オクタデシルオキシ基等が挙げられる。中でもメトキシ基、エトキシ基が溶媒に対する溶解性向上と高いガラス転移温度の面から好ましい。
【００５１】
Ｒ１〜Ｒ４の有機基としての炭素数３〜２０の（ヘテロ）アリールオキシ基の例としては、フェノキシ基、３−フェノキシフェノキシ基、２−ナフチルオキシ基、９−アントラニルオキシ基、２−チエニルオキシ基等が挙げられる。中でも、フェノキシ基、３−フェノキシフェノキシ基、２−ナフチルオキシ基が溶媒に対する溶解性向上の面から好ましく、３−フェノキシフェノキシ基は特に好ましい。
【００５２】
Ｒ１〜Ｒ４の有機基としての炭素数１〜２０のアルキルチオ基の例としては、メチルチオ基、エチルチオ基、イソプロピルチオ基、シクロヘキシルチオ基等が挙げられる。中でも、メチルチオ基、エチルチオ基が溶媒に対する溶解性向上と高いガラス転移温度の面から好ましい。
【００５３】
Ｒ１〜Ｒ４の有機基としての炭素数３〜２０の（ヘテロ）アリールチオ基の例としては、フェニルチオ基、１−ナフチルチオ基、９−アントラニルチオ基、２−チエニルチオ基等が挙げられる。中でも、フェニルチオ基が溶媒に対する溶解性向上の面から好ましい。
【００５４】
これらの有機基はさらに置換基を有していてもよく、その置換基としては、前述のＡｒ１の置換基として例示したものが挙げられる。
【００５５】
＜Ｌ１について＞
式（１）中のＬ１は単結合もしくは置換基を有していてもよい炭素数２５以下の芳香環基を表す。炭素数２５以下の芳香環基の具体例としては、炭素数６〜２５の芳香族炭化水素基、炭素数３〜２５の芳香族複素環基が挙げられ、特に、芳香族炭化水素基が化合物の安定性の面から好ましい。
【００５６】
Ｌ１の炭素数６〜２５の芳香族炭化水素基の例としては、１，４−フェニレン基、１，３−フェニレン基などのフェニレン基、１，６−ナフチレン基などのナフチレン基、３，９−フェナンチレン基などのフェナンチレン基、２，６−アントラニレン基、９、１０−アントラニレン基などのアントラニレン基、１、６−ピレニレン基などのピレニレン基、２，７−トリフェニレニレン基などのトリフェニレニレン基、４，４’−ビフェニレン基、３，３’−ビフェニレン基、４，３’−ビフェニレン基などのビフェニレン基等が挙げられ、化合物の安定性の面から１，４−フェニレン基、１，３−フェニレン基、３，３’−ビフェニレン基、４，３’−ビフェニレン基、１，６−ナフチレン基が好ましく、化合物の溶媒に対する溶解性の面から１，３−フェニレン基、３，３’−ビフェニレン基、１，６−ナフチレン基が特に好ましい。
Ｌ１の炭素数３〜２５の芳香族複素環基の例としては、２，５−チエニレン基などのチエニレン基、２，５−フリレン基などのフリレン基、２，６−ピリジレン基などのピリジレン基、２，６−キノリレン基などのキノリレン基等が挙げられる。中でも２，６−ピリジレン基、２，６−キノリレン基が化合物の安定性の面から好ましい。
【００５７】
［３］式（２）で表されるキノリン系化合物
前記式（１）で表されるキノリン系化合物の中でも、特に下記式（２）で表されるキノリン系化合物が、各種溶媒への溶解度が向上するため好ましい。これは、キノリン環の置換基が非対称となるように設計したことにより、有機溶媒への溶解度が向上したものと推測される。
【００５８】
【化６】
0005499487.tif 000007
【００５９】
（式（２）中、Ａｒ１１は式（１）におけるＡｒ１と同義である。Ｒ１２〜Ｒ１４およびＲ２２〜Ｒ２４は、各々独立に置換基を有していてもよい炭素数５０以下の有機基を表す。Ｌ１１およびＬ１２は、各々独立に単結合または置換基を有していてもよい炭素数２５以下の芳香環基を表す。ｐ１、ｒ１、ｓ１、ｐ２、ｒ２およびｓ２は、それぞれ独立に０以上４以下の整数を表す。）
【００６０】
＜Ｒ１２〜Ｒ１４およびＲ２２〜Ｒ２４について＞
式（２）中のＲ１２〜Ｒ１４およびＲ２２〜Ｒ２４は、各々独立に置換基を有していてもよい炭素数５０以下の有機基を表す。Ｒ１２〜Ｒ１４およびＲ２２〜Ｒ２４の具体例、好ましい例およびその有していてもよい置換基は、前記Ｒ１〜Ｒ４の具体例、好ましい例およびその置換基と同じである。
【００６１】
＜Ｌ１１およびＬ１２について＞
式（２）中のＬ１１およびＬ１２は、各々独立に単結合または置換基を有していてもよい炭素数２５以下の芳香環基を表す。Ｌ１１およびＬ１２の具体例、好ましい例およびその有していてもよい置換基は、上記Ｌ１の具体例、好ましい例およびその置換基と同じである。
【００６２】
Ｌ１１およびＬ１２は、同一であっても異なっていてもよいが、異なっている方が化合物の溶媒に対する溶解度を高めるという点で好ましい。
【００６３】
［４］式（３）で表されるキノリン系化合物
前記式（２）で表されるキノリン系化合物において、好ましい態様である、Ｌ１１およびＬ１２が異なるキノリン系化合物としては、特に下記式（３）で表されるキノリン系化合物が好ましい。
【化７】
0005499487.tif 000008
【００６４】
（式（３）中、Ａｒ１１、Ｌ１１、Ｒ１２〜Ｒ１４、Ｒ２２〜Ｒ２４、ｐ１、ｒ１、ｓ１、ｐ２、ｒ２およびｓ２は、それぞれ式（２）におけるものと同義である。Ｌ’−環Ｂは式（２）におけるＬ１２に該当し、環Ｂは置換基を有していてもよいベンゼン環を表し、Ｌ’は単結合または置換基を有していてもよい炭素数１９以下の芳香環基を表す。）
【００６５】
Ｌ’は、環Ｂのベンゼン環との組み合わせにおいて、上記式（２）におけるＬ１２とその具体例、好ましい例およびその有していてもよい置換基は同様である。
【００６６】
Ｌ’としては特に１，３−フェニレン基、１，４−フェニレン基などのフェニレン基および単結合が好ましく、単結合がより好ましい。この場合において、Ｌ１１としては１，３−フェニレン基、１，４−フェニレン基などのフェニレン基および単結合が好ましく、単結合がより好ましい。
【００６７】
式（３）において、カルバゾール環の窒素原子に置換しているベンゼン環へのＬ１１の置換位置は、当該ベンゼン環のカルバゾール環への置換位置から３位、４位であることが好ましい。
また、環ＢへのＬ’の置換位置は、環Ｂのキノリン環への置換位置から３位、４位であることが好ましい。
また、カルバゾール環の窒素原子に置換しているベンゼン環へのＬ’の置換位置は、当該ベンゼン環のカルバゾール環への置換位置から３位、４位であることが好ましい。
【００６８】
［５］分子量について
本発明のキノリン系化合物の分子量の上限は、通常７０００以下であり、化合物の精製の容易さを考えた場合、好ましくは５０００以下であり、溶媒に対する溶解性を考慮した場合特に好ましくは３０００以下、昇華精製による高純度化を考慮した場合、最も好ましくは１５００以下である。
また、本発明のキノリン系化合物の分子量の下限は、通常１００以上であり、化合物の熱的安定性を考慮した場合、好ましくは５００以上である。
【００６９】
［６］ガラス転移温度
本発明のキノリン系化合物は、通常１００℃以上のガラス転移温度を有するが、耐熱性の観点から１２０℃以上であることが好ましい。
【００７０】
[７]例示化合物
本発明のキノリン系化合物の具体例を挙げるが、本発明のキノリン系化合物は以下の例示化合物に限定されるものではない。
【００７１】
【化８】
0005499487.tif 000009
【００７２】
【化９】
0005499487.tif 000010
【００７３】
【化１０】
0005499487.tif 000011
【００７４】
[８]合成法
式（１）で表される本発明のキノリン系化合物は、置換アミノベンゾフェノンを出発原料として、キノリン環形成、次いで金属触媒を用いたカップリング反応を行うことにより合成することができる。
【００７５】
例えば、キノリン環の２位にリンカーＬを介してカルバゾリルフェニル基が置換し、５〜８位にカルバゾリルフェニル基が置換した化合物の場合は、以下のスキームに従って合成することが可能である。
【００７６】
【化１１】
0005499487.tif 000012
【００７７】
（上記反応式中、Ａｒは芳香環基であり、式（１）におけるＡｒ１に相当する。Ｌはリンカーであり、式（１）におけるＬ１に相当する。Ｘはハロゲン原子またはトリフルオロメタンスルホン酸エステル基を表す。）
【００７８】
以下に上記スキーム中に示した素反応について説明する。
【００７９】
＜キノリン環形成反応＞
不活性ガス雰囲気下、アミノベンゾフェノン誘導体１モルとアセチル基有する化合物０．７５〜１０モルを極性または無極性の溶媒に溶解または懸濁させ、酸または塩基性触媒を用い、攪拌しながら０〜１５０℃の温度を加えることにより、キノリン環を含んだ基質の混合物を得る。この混合物からの基質の精製は、蒸留、濾過、抽出、再結晶、再沈殿、懸濁洗浄、クロマトグラフィーの操作を組み合わせることにより行うことができる。
溶媒としては、基質を溶解させるものであれば特に制限はないが、ヘキサン、シクロヘキサン等の非ベンゼン系無極性溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル系溶媒、メタノール、エタノールなどのアルコール系溶媒、酢酸、酪酸、ポリリン酸などの酸性系溶媒等を用いて反応を行うことが好ましく、酢酸等の酸性溶媒が特に好ましい。
【００８０】
＜カップリング反応＞
フェニルカルバゾールの硼素試薬１モルとキノリン基質を有するハロゲン化物またはトリフルオロメタンスルホン酸エステル試薬０．７５〜５モルを、遷移金属元素触媒を用いて、塩基の存在下で無極性または極性溶媒中で反応させることにより、基質がカップリングした混合物を得ることができる。この混合物からの目的物の精製は、蒸留、濾過、抽出、再結晶、再沈殿、懸濁洗浄、クロマトグラフィーの操作を組み合わせることにより行うことができる。
遷移金属元素触媒としては、有機パラジウム触媒、有機ニッケル触媒、有機銅触媒、有機白金触媒、有機ロジウム触媒、有機ルテニウム触媒、有機イリジウム触媒などが挙げられ、反応の簡便さや反応収率の高さから有機パラジウム触媒が好ましい。
塩基は、特に限定はしないが、金属水酸化物、金属塩、有機アルカリ金属試薬などが好ましい。
使用する溶媒としては、反応基質に対して活性である溶媒以外であれば特に限定はしないが、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の非芳香族炭化水素系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒、エタノール、プロパノール等のアルコール系溶媒、水等を単一または混合して使用することができる。
また、必要であれば反応系に界面活性剤を反応基質に対して１〜１００モル％加えることもできる。
【００８１】
［９］キノリン系化合物の用途
本発明のキノリン系化合物は、高い電荷輸送性を有するため、電荷輸送材料として電子写真感光体、有機電界発光素子、光電変換素子、有機太陽電池、有機整流素子等に好適に使用できる。例えば、本発明のキノリン系化合物は、有機電界発光素子の発光層において、ドーパント材料、とりわけ赤色燐光発光材料のホスト材料として有用である。
特に、本発明のキノリン系化合物は、種々の溶媒に対する溶解性に優れると共に、非晶質性を有するため、湿式成膜法による薄膜形成が可能であることから、湿式成膜法に適用される有機電界発光素子用材料として好適であり、本発明のキノリン系化合物よりなる有機電界発光素子用材料、或いは本発明のキノリン系化合物を含む有機電界発光素子用組成物を用いて、湿式成膜法により駆動安定性に優れ、かつ低い駆動電圧で駆動可能な有機電界発光素子を製造することができる。
【００８２】
［有機電界発光素子用材料］
本発明の有機電界発光素子用材料は、本発明のキノリン系化合物からなるものであり、好ましくは、トルエンに対して２重量％以上、より好ましくは５重量％以上溶解する。
【００８３】
後述する様に、有機電界発光素子用組成物に含まれる溶剤としては芳香族炭化水素が好ましい。トルエンは、芳香族炭化水素の代表例として挙げており、溶解性を示す指標としている。
本発明の有機電界発光素子用材料のトルエンに対する溶解度が２重量％以上であることにより、湿式成膜法により有機電界発光素子を構成する層を容易に形成することができ好ましい。この溶解度の上限には特に制限はないが、通常５０重量％程度である。
【００８４】
［有機電界発光素子用組成物］
本発明の有機電界発光素子用組成物は、前述の本発明のキノリン系化合物を含むものであり、通常、本発明のキノリン系化合物と溶剤とを含み、更に好ましくは燐光発光材料を含むものであり、有機電界発光素子に使用される。
【００８５】
［１］溶剤
本発明の有機電界発光素子用組成物に含まれる溶剤としては、溶質である本発明のキノリン系化合物等が良好に溶解する溶剤であれば特に限定されない。
【００８６】
本発明のキノリン系化合物は溶解性が高いため、種々の溶剤が適用可能である。例えば、トルエン、キシレン、メチシレン、シクロヘキシルベンゼン、テトラリン等の芳香族炭化水素；クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素；１，２−ジメトキシベンゼン、１，３−ジメトキシベンゼン、アニソール、フェネトール、２−メトキシトルエン、３−メトキシトルエン、４−メトキシトルエン、２，３−ジメチルアニソール、２，４−ジメチルアニソール等の芳香族エーテル；酢酸フェニル、プロピオン酸フェニル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ｎ−ブチル等の芳香族エステル；シクロヘキサノン、シクロオクタノン等の脂環を有するケトン；メチルエチルケトン、ジブチルケトン等の脂肪族ケトン；メチルエチルケトン、シクロヘキサノール、シクロオクタノール等の脂環を有するアルコール；ブタノール、ヘキサノール等の脂肪族アルコール；エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール−１−モノメチルエーテルアセタート（ＰＧＭＥＡ）等の脂肪族エーテル；酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、乳酸エチル、乳酸ｎ−ブチル等の脂肪族エステル等が利用できる。これらのうち、水の溶解度が低い点、容易には変質しない点で、トルエン、キシレン、メチシレン、シクロヘキシルベンゼン、テトラリン等の芳香族炭化水素が好ましい。
【００８７】
有機電界発光素子には、陰極等の水分により著しく劣化する材料が多く使用されているため、組成物中の水分の存在は、乾燥後の膜中に水分が残留し、素子の特性を低下させる可能性が考えられ好ましくない。
【００８８】
組成物中の水分量を低減する方法としては、例えば、窒素ガスシール、乾燥剤の使用、溶剤を予め脱水する、水の溶解度が低い溶剤を使用する等が挙げられる。なかでも、水の溶解度が低い溶剤を使用する場合は、湿式成膜工程中に、溶液膜が大気中の水分を吸収して白化する現象を防ぐことができるため好ましい。この様な観点からは、本実施の形態が適用される有機電界発光素子用組成物は、例えば、２５℃における水の溶解度が１重量％以下、好ましくは０．１重量％以下である溶剤を、組成物中１０重量％以上含有することが好ましい。
【００８９】
また、湿式成膜時における組成物からの溶剤蒸発による、成膜安定性の低下を低減するためには、有機電界発光素子用組成物の溶剤として、沸点が１００℃以上、好ましくは沸点が１５０℃以上、より好ましくは沸点が２００℃以上の溶剤を用いることが効果的である。また、より均一な膜を得るためには、成膜直後の液膜から溶剤が適当な速度で蒸発することが必要であり、このためには通常沸点８０℃以上、好ましくは沸点１００℃以上、より好ましくは沸点１２０℃以上で、通常沸点２７０℃未満、好ましくは沸点２５０℃未満、より好ましくは沸点２３０℃未満の溶剤を用いることが効果的である。
【００９０】
上述の条件、即ち溶質の溶解性、蒸発速度、水の溶解度の条件を満足する溶剤を単独で用いてもよいが、２種類以上の溶剤を混合して用いることもできる。
【００９１】
［２］発光材料
本発明の有機電界発光素子用組成物は、発光材料を含有することが好ましい。
【００９２】
発光材料とは、本発明の有機電界発光素子用組成物において、主として発光する成分を指し、有機電界発光デバイスにおけるドーパント成分に当たる。即ち、有機電界発光素子用組成物から発せられる光量（単位：ｃｄ／ｍ２）の内、通常１０〜１００％、好ましくは２０〜１００％、より好ましくは５０〜１００％、最も好ましくは８０〜１００％が、ある成分材料からの発光と同定される場合、それを発光材料と定義する。
【００９３】
発光材料としては、公知材料を適用可能であり、蛍光発光材料或いは燐光発光材料を単独若しくは複数を混合して使用できるが、内部量子効率の観点から、好ましくは、燐光発光材料である。
本発明の有機電界発光素子用組成物に使用する場合、この発光材料の最大発光ピーク波長は３９０〜４９０ｎｍの範囲にあることが好ましい。
【００９４】
なお、溶剤への溶解性を向上させる目的で、発光材料分子の対称性や剛性を低下させたり、或いはアルキル基などの親油性置換基を導入したりすることも、重要である。
【００９５】
青色発光を与える蛍光色素としては、ペリレン、ピレン、アントラセン、クマリン、ｐ−ビス（２−フェニルエテニル）ベンゼンおよびそれらの誘導体等が挙げられる。緑色蛍光色素としては、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体等が挙げられる。黄色蛍光色素としては、ルブレン、ペリミドン誘導体等が挙げられる。赤色蛍光色素としては、ＤＣＭ系化合物、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、アザベンゾチオキサンテン等が挙げられる。
【００９６】
燐光発光材料としては、例えば周期表７ないし１１族から選ばれる金属を含む有機金属錯体が挙げられる。
【００９７】
周期表７ないし１１族から選ばれる金属を含む燐光性有機金属錯体における金属として好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金、金等が挙げられる。これらの有機金属錯体として、好ましくは下記一般式（Ｖ）または式（VI）で表される化合物が挙げられる。  
ＭＱ（ｑ−ｊ）Ｑ’ｊ        （Ｖ）  
（一般式（Ｖ）中、Ｍは金属を表し、ｑは上記金属の価数を表す。また、ＱおよびＱ’は二座配位子を表す。ｊは０、１または２を表す。）
【００９８】
【化１２】
0005499487.tif 000013
（一般式（VI）中、Ｍｄは金属を表し、Ｔは炭素または窒素を表す。Ｒ９２〜Ｒ９５は、それぞれ独立に、置換基を表す。ただし、Ｔが窒素の場合は、Ｒ９４およびＲ９５は無い。）
【００９９】
以下、まず、一般式（Ｖ）で表される化合物について説明する。  
一般式（Ｖ）中、Ｍは任意の金属を表し、好ましいものの具体例としては、周期表７ないし１１族から選ばれる金属として前述した金属が挙げられる。  
また、一般式（Ｖ）中の二座配位子ＱおよびＱ’は、それぞれ、以下の部分構造を有する配位子を示す。
【０１００】
【化１３】
0005499487.tif 000014
【０１０１】
【化１４】
0005499487.tif 000015
【０１０２】
Ｑ’として、錯体の安定性の観点から、特に好ましくは、下記のものが挙げられる。  
【化１５】
0005499487.tif 000016
【０１０３】
上記Ｑ，Ｑ’の部分構造において、環Ａ１は、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表し、これらは置換基を有していてもよい。また、環Ａ２は、含窒素芳香族複素環基を表し、これらは置換基を有していてもよい。
【０１０４】
環Ａ１，Ａ２が置換基を有する場合、好ましい置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等のアルキル基；ビニル基等のアルケニル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基；メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基；ジフェニルアミノ基等のジアリールアミノ基；カルバゾリル基；アセチル基等のアシル基；トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；シアノ基；フェニル基、ナフチル基、フェナンチル基等の芳香族炭化水素基等が挙げられる。
【０１０５】
一般式（Ｖ）で表される化合物として、さらに好ましくは、下記一般式（Ｖａ）、（Ｖｂ）、（Ｖｃ）で表される化合物が挙げられる。
【０１０６】
【化１６】
0005499487.tif 000017
（一般式（Ｖａ）中、ＭａはＭと同様の金属を表し、ｗは上記金属の価数を表す。また、環Ａ１は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基を表し、環Ａ２は置換基を有していてもよい含窒素芳香族複素環基を表す。）
【０１０７】
【化１７】
0005499487.tif 000018
（一般式（Ｖｂ）中、ＭｂはＭと同様の金属を表し、ｗは上記金属の価数を表す。また、環Ａ１は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表し、環Ａ２は置換基を有していてもよい含窒素芳香族複素環基を表す。）
【０１０８】
【化１８】
0005499487.tif 000019
（一般式（Ｖｃ）中、ＭｃはＭと同様の金属を表し、ｗは上記金属の価数を表す。また、ｊは０、１または２を表す。さらに、環Ａ１および環Ａ１’は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。また、環Ａ２および環Ａ２’は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい含窒素芳香族複素環基を表す。）
【０１０９】
上記一般式（Ｖａ）、（Ｖｂ）、（Ｖｃ）において、環Ａ１および環Ａ１’の基としては、好ましくは、例えばフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、アントリル基、チエニル基、フリル基、ベンゾチエニル基、ベンゾフリル基、ピリジル基、キノリル基、イソキノリル基、カルバゾリル基等が挙げられる。
【０１１０】
また、環Ａ２、環Ａ２’の基としては、好ましくは、例えばピリジル基、ピリミジル基、ピラジル基、トリアジル基、ベンゾチアゾール基、ベンゾオキサゾール基、ベンゾイミダゾール基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリル基、フェナントリジル基等が挙げられる。
【０１１１】
更に、一般式（Ｖａ）、（Ｖｂ）、（Ｖｃ）で表される化合物が有していてもよい置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等のアルキル基；ビニル基等のアルケニル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基；メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基；ジフェニルアミノ基等のジアリールアミノ基；カルバゾリル基；アセチル基等のアシル基；トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；シアノ基等が挙げられる。
【０１１２】
上記置換基がアルキル基である場合は、その炭素数は通常１以上６以下である。さらに、置換基がアルケニル基である場合は、その炭素数は通常２以上６以下である。また、置換基がアルコキシカルボニル基である場合は、その炭素数は通常２以上６以下である。さらに、置換基がアルコキシ基である場合は、その炭素数は通常１以上６以下である。また、置換基がアリールオキシ基である場合は、その炭素数は通常６以上１４以下である。さらに、置換基がジアルキルアミノ基である場合は、その炭素数は通常２以上２４以下である。また、置換基がジアリールアミノ基である場合は、その炭素数は通常１２以上２８以下である。さらに、置換基がアシル基である場合は、その炭素数は通常１以上１４以下である。また、置換基がハロアルキル基である場合は、その炭素数は通常１以上１２以下である。
【０１１３】
なお、これら置換基は互いに連結して環を形成してもよい。具体例としては、環Ａ１が有する置換基と環Ａ２が有する置換基とが結合するか、または、環Ａ１’が有する置換基と環Ａ２’が有する置換基とが結合するかして、一つの縮合環を形成してもよい。このような縮合環基としては、７，８−ベンゾキノリン基等が挙げられる。
【０１１４】
中でも、環Ａ１、環Ａ１’、環Ａ２および環Ａ２’の置換基として、より好ましくはアルキル基、アルコキシ基、芳香族炭化水素基、シアノ基、ハロゲン原子、ハロアルキル基、ジアリールアミノ基、カルバゾリル基が挙げられる。
【０１１５】
また、一般式（Ｖａ）、（Ｖｂ）、（Ｖｃ）におけるＭａ，Ｍｂ，Ｍｃとして好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金または金が挙げられる。
【０１１６】
上記一般式（Ｖ）、（Ｖａ）、（Ｖｂ）または（Ｖｃ）で示される有機金属錯体の具体例を以下に示すが、下記の化合物に限定されるものではない（以下において、Ｐｈはフェニル基を表す。）。
【０１１７】
【化１９】
0005499487.tif 000020
【０１１８】
【化２０】
0005499487.tif 000021
【０１１９】
上記一般式（Ｖ）、（Ｖａ）、（Ｖｂ）、（Ｖｃ）で表される有機金属錯体の中でも、特に、配位子Ｑおよび／またはＱ’として２−アリールピリジン系配位子、即ち、２−アリールピリジン、これに任意の置換基が結合したもの、および、これに任意の基が縮合してなるものを有する化合物が好ましい。
また、ＷＯ２００５／０１９３７３号公報に記載の化合物も使用することができる。
【０１２０】
次に、前記一般式（VI）で表される化合物について説明する。  
一般式（VI）中、Ｍｄは金属を表し、具体例としては、周期表７ないし１１族から選ばれる金属として前述した金属が挙げられる。中でも好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金または金が挙げられ、特に好ましくは、白金、パラジウム等の２価の金属が挙げられる。
【０１２１】
また、一般式（VI）において、Ｒ９２およびＲ９３は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アラルキルアミノ基、ハロアルキル基、水酸基、アリールオキシ基、芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表す。
【０１２２】
さらに、Ｔが炭素の場合、Ｒ９４およびＲ９５は、それぞれ独立に、Ｒ９２およびＲ９３と同様の例示物で表される置換基を表す。また、前述の如く、Ｔが窒素の場合はＲ９４およびＲ９５は無い。
【０１２３】
また、Ｒ９２〜Ｒ９５はさらに置換基を有していてもよい。この場合のさらに有していてもよい置換基には特に制限はなく、任意の基を置換基とすることができる。  
さらに、Ｒ９２〜Ｒ９５は互いに連結して環を形成してもよく、この環が更に任意の置換基を有していてもよい。
【０１２４】
一般式（VI）で表される有機金属錯体の具体例（Ｔ−１，Ｔ−１０〜Ｔ−１５）を以下に示すが、下記の例示化合物に限定されるものではない。なお、以下において、Ｍｅはメチル基を表し、Ｅｔはエチル基を表す。
【０１２５】
【化２１】
0005499487.tif 000022
【０１２６】
［３］その他の成分
本発明の有機電界発光素子用組成物中には、前述した溶剤および発光材料以外にも、必要に応じて、各種の他の溶剤を含んでいてもよい。このような他の溶剤としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。  
また、レベリング剤や消泡剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。
【０１２７】
また、２層以上の層を湿式成膜法により積層する際に、これらの層が相溶することを防ぐため、成膜後に硬化させて不溶化させる目的で光硬化性樹脂や、熱硬化性樹脂を含有させておくこともできる。
【０１２８】
［４］有機電界発光素子用組成物中の材料濃度と配合比
有機電界発光素子用組成物中の本発明のキノリン系化合物、発光材料および必要に応じて添加可能な成分（レベリング剤など）などの固形分濃度は、通常０．０１重量％以上、好ましくは０．０５重量％以上、より好ましくは０．１重量％以上、さらに好ましくは０．５重量％以上、最も好ましくは１重量％以上であり、通常８０重量％以下、好ましくは５０重量％以下、より好ましくは４０重量％以下、さらに好ましくは３０重量％以下、最も好ましくは２０重量％以下である。この濃度が下限を下回ると、薄膜を形成する場合、厚膜を形成するのが困難となり、上限を超えると、薄膜を形成するのが困難となる恐れがある。
【０１２９】
また、本発明の有機電界発光素子用組成物において、発光材料／キノリン系化合物の重量混合比は、通常、０．１／９９．９以上であり、より好ましくは０．５／９９．５以上であり、更に好ましくは１／９９以上であり、最も好ましくは２／９８以上で、通常、５０／５０以下であり、より好ましくは４０／６０以下であり、更に好ましくは３０／７０以下であり、最も好ましくは２０／８０以下である。この比が下限を下回ったり、上限を超えたりすると、著しく発光効率が低下する恐れがある。
【０１３０】
［５］有機電界発光素子用組成物の調製方法
本発明の有機電界発光素子用組成物は、本発明のキノリン系化合物、発光材料、および必要に応じて添加可能なレベリング剤や消泡剤等の各種添加剤よりなる溶質を、適当な溶剤に溶解させることにより調製される。溶解工程に要する時間を短縮するため、および組成物中の溶質濃度を均一に保つため、通常、液を撹拌しながら溶質を溶解させる。溶解工程は常温で行ってもよいが、溶解速度が遅い場合は加熱して溶解させることもできる。溶解工程終了後、必要に応じて、フィルタリング等の濾過工程を経由してもよい。
【０１３１】
［６］有機電界発光素子用組成物の性状、物性等
（水分濃度）
有機電界発光素子を、本発明の有機電界発光素子用組成物を用いた湿式成膜法により層形成して製造する場合、用いる有機電界発光素子用組成物に水分が存在すると、形成された膜に水分が混入して膜の均一性が損なわれるため、本発明の有機電界発光素子用組成物中の水分含有量はできるだけ少ない方が好ましい。また一般に、有機電界発光素子は、陰極等の水分により著しく劣化する材料が多く使用されているため、有機電界発光素子用組成物中に水分が存在した場合、乾燥後の膜中に水分が残留し、素子の特性を低下させる可能性が考えられ好ましくない。
【０１３２】
具体的には、本発明の有機電界発光素子用組成物中に含まれる水分量は、通常１重量％以下、好ましくは０．１重量％以下、より好ましくは０．０１重量％以下である。
【０１３３】
有機電界発光素子用組成物中の水分濃度の測定方法としては、日本工業規格「化学製品の水分測定法」（ＪＩＳ  Ｋ００６８：２００１）に記載の方法が好ましく、例えば、カールフィッシャー試薬法（ＪＩＳ  Ｋ０２１１−１３４８）等により分析することができる。
【０１３４】
（均一性）
本発明の有機電界発光素子用組成物は、湿式成膜プロセスでの安定性、例えば、インクジェット成膜法におけるノズルからの吐出安定性を高めるためには、常温で均一な液状であることが好ましい。常温で均一な液状とは、組成物が均一相からなる液体であり、かつ組成物中に粒径０．１μｍ以上の粒子成分を含有しないことをいう。
【０１３５】
（物性）
本発明の有機電界発光素子用組成物の粘度については、極端に低粘度の場合は、例えば成膜工程における過度の液膜流動による塗面不均一、インクジェット成膜におけるノズル吐出不良等が起こりやすくなり、極端に高粘度の場合は、インクジェット成膜におけるノズル目詰まり等が起こりやすくなる。このため、本発明の組成物の２５℃における粘度は、通常２ｍＰａ・ｓ以上、好ましくは３ｍＰａ・ｓ以上、より好ましくは５ｍＰａ・ｓ以上であり、通常１０００ｍＰａ・ｓ以下、好ましくは１００ｍＰａ・ｓ以下、より好ましくは５０ｍＰａ・ｓ以下である。
【０１３６】
また、本発明の有機電界発光素子用組成物の表面張力が高い場合は、基板に対する成膜用液の濡れ性が低下する、液膜のレベリング性が悪く、乾燥時の成膜面乱れが起こりやすくなる等の問題が発生する場合があるため、本発明の組成物の２０℃における表面張力は、通常５０ｍＮ／ｍ未満、好ましくは４０ｍＮ／ｍ未満である。
【０１３７】
更に、本発明の有機電界発光素子用組成物の蒸気圧が高い場合は、溶剤の蒸発による溶質濃度の変化等の問題が起こりやすくなる場合がある。このため、本発明の組成物の２５℃における蒸気圧は、通常５０ｍｍＨｇ以下、好ましくは１０ｍｍＨｇ以下、より好ましくは１ｍｍＨｇ以下である。
【０１３８】
［７］有機電界発光素子用組成物の保存方法
本発明の有機電界発光素子用組成物は、紫外線の透過を防ぐことのできる容器、例えば、褐色ガラス瓶等に充填し、密栓して保管することが好ましい。保管温度は、通常−３０℃以上、好ましくは０℃以上で、通常３５℃以下、好ましくは２５℃以下である。
【０１３９】
［有機電界発光素子］
本発明の有機電界発光素子は、基板上に陽極、陰極、およびこれら両極間に設けられた有機層を有するものであって、この有機層に本発明のキノリン系化合物を含有することを特徴とする。該キノリン系化合物を含有する層は、本発明の有機電界発光素子用材料または有機電界発光素子用組成物を用いて形成されることが好ましい。また、本発明のキノリン系化合物を含有する有機層は、発光層であることが好ましい。また、該キノリン系化合物を含有する層に、有機金属錯体がドープされていることが好ましい。この有機金属錯体としては、前記発光材料として例示したものを使用できる。
【０１４０】
図１〜７は本発明の有機電界発光素子に好適な構造例を示す断面の模式図であり、図１において、１は基板、２は陽極、３は正孔注入層、４は発光層、５は電子注入層、６は陰極を各々表す。
【０１４１】
［１］基板
基板１は有機電界発光素子の支持体となるものであり、石英やガラスの板、金属板や金属箔、プラスチックフィルムやシートなどが用いられる。特にガラス板や、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホンなどの透明な合成樹脂の板が好ましい。合成樹脂基板を使用する場合にはガスバリア性に留意する必要がある。基板のガスバリア性が小さすぎると、基板を通過した外気により有機電界発光素子が劣化することがあるので好ましくない。このため、合成樹脂基板の少なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜等を設けてガスバリア性を確保する方法も好ましい方法の一つである。
【０１４２】
［２］陽極
基板１上には陽極２が設けられる。陽極２は発光層側の層（正孔注入層３または発光層４など）への正孔注入の役割を果たすものである。
【０１４３】
この陽極２は、通常、アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、白金等の金属、インジウムおよび／またはスズの酸化物などの金属酸化物、ヨウ化銅などのハロゲン化金属、カーボンブラック、或いは、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子などにより構成される。
【０１４４】
陽極２の形成は通常、スパッタリング法、真空蒸着法などにより行われることが多い。また、銀などの金属微粒子、ヨウ化銅などの微粒子、カーボンブラック、導電性の金属酸化物微粒子、導電性高分子微粉末などを用いて陽極を形成する場合には、適当なバインダー樹脂溶液に分散させて、基板１上に塗布することにより陽極２を形成することもできる。さらに、導電性高分子の場合は、電解重合により直接基板１上に薄膜を形成したり、基板１上に導電性高分子を塗布して陽極２を形成することもできる（Appl．Phys．Lett．，60巻，2711頁，1992年）。
【０１４５】
陽極２は通常は単層構造であるが、所望により複数の材料からなる積層構造とすること
も可能である。
【０１４６】
陽極２の厚みは、必要とする透明性により異なる。透明性が必要とされる場合は、可視光の透過率を、通常６０％以上、好ましくは８０％以上とすることが望ましい。この場合、陽極の厚みは通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上であり、また通常１０００ｎｍ以下、好ましくは５００ｎｍ以下程度である。不透明でよい場合は陽極２の厚みは任意であり、陽極２は基板１と同一でもよい。また、さらには上記の陽極２の上に異なる導電材料を積層することも可能である。
【０１４７】
陽極に付着した不純物を除去し、イオン化ポテンシャルを調整して正孔注入性を向上させることを目的に、陽極表面を紫外線（ＵＶ）／オゾン処理したり、酸素プラズマ、アルゴンプラズマ処理したりすることは好ましい。
【０１４８】
［３］正孔注入層
正孔注入層３は陽極２から発光層４へ正孔を輸送する層であるため、正孔注入層３には正孔輸送性化合物を含むことが好ましい。
【０１４９】
正孔注入層３では、電気的に中性の化合物から電子が一つ除かれたカチオンラジカルが、近傍の電気的に中性な化合物から一電子を受容することによって、正孔が移動する。素子非通電時の正孔注入層３にカチオンラジカル化合物が含まれない場合は、通電時に、正孔輸送性化合物が陽極２に電子を与えることにより正孔輸送性化合物のカチオンラジカルが生成し、このカチオンラジカルと電気的に中性な正孔輸送性化合物との間で電子の授受が行われることにより正孔を輸送する。
【０１５０】
正孔注入層３にカチオンラジカル化合物が含まれると、陽極２による酸化によって生成する以上の濃度で正孔輸送に必要なカチオンラジカルが存在することになり、正孔輸送性能が向上するため、正孔注入層３にカチオンラジカル化合物を含むことが好ましい。カチオンラジカル化合物の近傍に電気的に中性な正孔輸送性化合物が存在すると、電子の受け渡しがスムーズに行われるため、正孔注入層３にカチオンラジカル化合物と正孔輸送性化合物とを含むことがさらに好ましい。
【０１５１】
ここで、カチオンラジカル化合物とは、正孔輸送性化合物から一電子取り除いた化学種であるカチオンラジカルと、対アニオンからなるイオン化合物であり、移動しやすい正孔（フリーキャリア）を既に有している。
【０１５２】
また、正孔輸送性化合物に電子受容性化合物を混合することによって、正孔輸送性化合物から電子受容性化合物への一電子移動が起こり、上述のカチオンラジカル化合物が生成する。このため、正孔注入層３に正孔輸送性化合物と電子受容性化合物とを含むことが好ましい。
【０１５３】
以上の好ましい材料についてまとめると、正孔注入層３に正孔輸送性化合物を含むことが好ましく、正孔輸送性化合物と電子受容性化合物とを含むことがさらに好ましい。また、正孔注入層３にカチオンラジカル化合物を含むことが好ましく、カチオンラジカル化合物と正孔輸送性化合物とを含むことがさらに好ましい。
【０１５４】
さらに、必要に応じて、正孔注入層３には電荷のトラップになりにくいバインダー樹脂や、塗布性改良剤を含んでいてもよい。
【０１５５】
但し、正孔注入層３として、電子受容性化合物のみ、或いは電子受容性化合物と正孔輸送性化合物を用いて湿式成膜法によって陽極２上に成膜し、その上から直接、本発明の有機電界発光素子用組成物を塗布、または蒸着によって積層することも可能である。この場合、本発明の有機電界発光素子用組成物の一部または全部が電子受容性化合物と相互作用することによって、図５〜７に示す如く、正孔注入性に優れた正孔輸送層１０が形成される。
【０１５６】
（正孔輸送性化合物）
正孔輸送性化合物としては、４．５ｅＶ〜６．０ｅＶのイオン化ポテンシャルを有する化合物が好ましい。
【０１５７】
正孔輸送性化合物の例としては、本発明のキノリン系化合物の他、芳香族アミン化合物、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、ポリチオフェン誘導体等が挙げられる。中でも非晶質性、可視光の透過率の点から、芳香族アミン化合物が好ましい。
【０１５８】
芳香族アミン化合物の中でも、特に芳香族三級アミン化合物が好ましい。ここで、芳香族三級アミン化合物とは、芳香族三級アミン構造を有する化合物であって、芳香族三級アミン由来の基を有する化合物も含む。
【０１５９】
芳香族三級アミン化合物の種類は特に制限されないが、表面平滑化効果の点から、重量平均分子量が１０００以上、１００００００以下の高分子化合物（繰り返し単位が連なる重合型有機化合物）が更に好ましい。
【０１６０】
芳香族三級アミン高分子化合物の好ましい例として、下記一般式（VII）で表される繰り返し単位を有する高分子化合物が挙げられる。
【０１６１】
【化２２】
0005499487.tif 000023
（一般式（VII）中、Ａｒ２１，Ａｒ２２は各々独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Ａｒ２３〜Ａｒ２５は、各々独立して、置換基を有していてもよい２価の芳香族炭化水素基、または置換基を有していてもよい２価の芳香族複素環基を表す。Ｙは、下記の連結基群の中から選ばれる連結基を表す。また、Ａｒ２１〜Ａｒ２５のうち、同一のＮ原子に結合する二つの基は互いに結合して環を形成してもよい。）
【０１６２】
【化２３】
0005499487.tif 000024
（上記各式中、Ａｒ３１〜Ａｒ４１は、各々独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環、または置換基を有していてもよい芳香族複素環由来の１価または２価の基を表す。Ｒ１０１およびＲ１０２は、各々独立して、水素原子または任意の置換基を表す。））
【０１６３】
Ａｒ２１〜Ａｒ２５およびＡｒ３１〜Ａｒ４１としては、任意の芳香族炭化水素環または芳香族複素環由来の、１価または２価の基が適用可能である。これらは各々同一であっても、互いに異なっていてもよい。また、任意の置換基を有していてもよい。
【０１６４】
その芳香族炭化水素環としては、５または６員環の単環または２〜５縮合環が挙げられる。具体例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環などが挙げられる。
【０１６５】
また、その芳香族複素環としては、５または６員環の単環または２〜４縮合環が挙げられる。具体例としては、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環などが挙げられる。
【０１６６】
また、Ａｒ２３〜Ａｒ２５、Ａｒ３１〜Ａｒ３５、Ａｒ３７〜Ａｒ４０としては、上に例示した１種類または２種類以上の芳香族炭化水素環および／または芳香族複素環由来の２価の基を２つ以上連結して用いることもできる。
【０１６７】
Ａｒ２１〜Ａｒ４１の芳香族炭化水素環および／または芳香族複素環由来の基は、更に置換基を有していてもよい。置換基の分子量としては、通常４００以下、中でも２５０以下程度が好ましい。置換基の種類は特に制限されないが、例としては、次の置換基群Ｄから選ばれる１種または２種以上が挙げられる。
【０１６８】
［置換基群Ｄ］
メチル基、エチル基等の、炭素数が通常１以上、通常１０以下、好ましくは８以下のアルキル基；ビニル基等の、炭素数が通常２以上、通常１１以下、好ましくは５以下のアルケニル基；エチニル基等の、炭素数が通常２以上、通常１１以下、好ましくは５以下のアルキニル基；メトキシ基、エトキシ基等の、炭素数が通常１以上、通常１０以下、好ましくは６以下のアルコキシ基；フェノキシ基、ナフトキシ基、ピリジルオキシ基等の、炭素数が通常４以上、好ましくは５以上、通常２５以下、好ましくは１４以下のアリールオキシ基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の、炭素数が通常２以上、通常１１以下、好ましくは７以下のアルコキシカルボニル基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等の、炭素数が通常２以上、通常２０以下、好ましくは１２以下のジアルキルアミノ基；ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、Ｎ−カルバゾリル基等の、炭素数が通常１０以上、好ましくは１２以上、通常３０以下、好ましくは２２以下のジアリールアミノ基；フェニルメチルアミノ基等の、炭素数が通常６以上、好ましくは７以上、通常２５以下、好ましくは１７以下のアリールアルキルアミノ基；アセチル基、ベンゾイル基等の、炭素数が通常２以上、通常１０以下、好ましくは７以下のアシル基；フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子；トリフルオロメチル基等の、炭素数が通常１以上、通常８以下、好ましくは４以下のハロアルキル基；メチルチオ基、エチルチオ基等の、炭素数が通常１以上、通常１０以下、好ましくは６以下のアルキルチオ基；フェニルチオ基、ナフチルチオ基、ピリジルチオ基等の、炭素数が通常４以上、好ましくは５以上、通常２５以下、好ましくは１４以下のアリールチオ基；トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基等の、炭素数が通常２以上、好ましくは３以上、通常３３以下、好ましくは２６以下のシリル基；トリメチルシロキシ基、トリフェニルシロキシ基等の、炭素数が通常２以上、好ましくは３以上、通常３３以下、好ましくは２６以下のシロキシ基；シアノ基；フェニル基、ナフチル基等の、炭素数が通常６以上、通常３０以下、好ましくは１８以下の芳香族炭化水素環基；チエニル基、ピリジル基等の、炭素数が通常３以上、好ましくは４以上、通常２８以下、好ましくは１７以下の芳香族複素環基。
【０１６９】
Ａｒ２１、Ａｒ２２としては、高分子化合物の溶解性、耐熱性、正孔注入・輸送性の点から、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナントレン環、チオフェン環、ピリジン環由来の１価の基が好ましく、フェニル基、ナフチル基が更に好ましい。
【０１７０】
また、Ａｒ２３〜Ａｒ２５としては、耐熱性、酸化還元電位を含めた正孔注入・輸送性の点から、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環由来の２価の基が好ましく、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基が更に好ましい。
【０１７１】
Ｒ１０１、Ｒ１０２としては、水素原子または任意の置換基が適用可能である。これらは互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。置換基の種類は、特に制限されないが、適用可能な置換基を例示するならば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、シリル基、シロキシ基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、ハロゲン原子が挙げられる。これらの具体例としては、前記の置換基群Ｄにおいて例示した各基が挙げられる。
【０１７２】
他の芳香族三級アミン高分子化合物の好ましい例として、下記一般式（VIII）および／または一般式（IX）で表される繰り返し単位を含む高分子化合物が挙げられる。
【０１７３】
【化２４】
0005499487.tif 000025
（一般式（VIII）、（IX）中、Ａｒ４５，Ａｒ４７およびＡｒ４８は各々独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Ａｒ４４およびＡｒ４６は各々独立して、置換基を有していてもよい２価の芳香族炭化水素基、または置換基を有していてもよい２価の芳香族複素環基を表す。また、Ａｒ４５〜Ａｒ４８のうち、同一のＮ原子に結合する２つの基は互いに結合して環を形成してもよい。Ｒ１１１〜Ｒ１１３は各々独立して、水素原子または任意の置換基を表す。）
【０１７４】
Ａｒ４５，Ａｒ４７，Ａｒ４８およびＡｒ４４、Ａｒ４６の具体例、好ましい例、有していてもよい置換基の例および好ましい置換基の例は、それぞれ、Ａｒ２１，Ａｒ２２およびＡｒ２３〜Ａｒ２５と同様である。Ｒ１１１〜Ｒ１１３はとして好ましくは水素原子または［置換基群Ｄ］に記載されている置換基であり、更に好ましくは、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、芳香族炭化水素基、芳香族炭化水素基である。
【０１７５】
一般式（VIII）および／または（IX）で表される繰り返し単位を含む芳香族三級アミン高分子化合物の具体例としては、ＷＯ２００５／０８９０２４号公報に記載のものが挙げられ、その好適例も同様であるが、何らそれらに限定されるものではない。
【０１７６】
また、湿式成膜法により正孔注入層を形成する場合には、種々の溶剤に溶解し易い正孔輸送性化合物が好ましい。芳香族三級アミン化合物としては、例えば、ビナフチル系化合物（特開２００４−０１４１８７）および非対称１，４−フェニレンジアミン化合物（特開２００４−０２６７３２）が好ましい。
【０１７７】
また、従来、有機電界発光素子における正孔注入・輸送性の薄膜精製材料として利用されてきた芳香族アミン化合物の中から、種々の溶剤に溶解し易い化合物を適宜選択してもよい。正孔注入層の正孔輸送性化合物に適用可能な芳香族アミン化合物としては、例えば、有機電界発光素子における正孔注入・輸送性の層形成材料として利用されてきた、従来公知の化合物が挙げられる。例えば、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン等の３級芳香族アミンユニットを連結した芳香族ジアミン化合物（特開昭５９−１９４３９３号公報）；４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニルで代表される２個以上の３級アミンを含み２個以上の縮合芳香族環が窒素原子に置換した芳香族アミン化合物（特開平５−２３４６８１号公報）；トリフェニルベンゼンの誘導体でスターバースト構造を有する芳香族トリアミン化合物（米国特許第４，９２３，７７４号）；Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）ビフェニル−４，４’−ジアミン等の芳香族ジアミン化合物（米国特許第４，７６４，６２５号）；α，α，α’，α’−テトラメチル−α，α’−ビス（４−ジ（ｐ−トリル）アミノフェニル）−ｐ−キシレン（特開平３−２６９０８４号公報）；分子全体として立体的に非対称なトリフェニルアミン誘導体（特開平４−１２９２７１号公報）；ピレニル基に芳香族ジアミノ基が複数個置換した化合物（特開平４−１７５３９５号公報）；エチレン基で３級芳香族アミンユニットを連結した芳香族ジアミン化合物（特開平４−２６４１８９号公報）；スチリル構造を有する芳香族ジアミン（特開平４−２９０８５１号公報）；チオフェン基で芳香族３級アミンユニットを連結した化合物（特開平４−３０４４６６号公報）；スターバースト型芳香族トリアミン化合物（特開平４−３０８６８８号公報）；ベンジルフェニル化合物（特開平４−３６４１５３号公報）；フルオレン基で３級アミンを連結した化合物（特開平５−２５４７３号公報）；トリアミン化合物（特開平５−２３９４５５号公報）；ビスジピリジルアミノビフェニル（特開平５−３２０６３４号公報）；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリフェニルアミン誘導体（特開平６−１９７２号公報）；フェノキサジン構造を有する芳香族ジアミン（特開平７−１３８５６２号公報）；ジアミノフェニルフェナントリジン誘導体（特開平７−２５２４７４号公報）；ヒドラゾン化合物（特開平２−３１１５９１号公報）；シラザン化合物（米国特許第４，９５０，９５０号公報）；シラナミン誘導体（特開平６−４９０７９号公報）；ホスファミン誘導体（特開平６−２５６５９号公報）；キナクリドン化合物等が挙げられる。これらの芳香族アミン化合物は、必要に応じて２種以上を混合して用いてもよい。
【０１７８】
また、正孔注入層の正孔輸送性化合物に適用可能なフタロシアニン誘導体またはポルフィリン誘導体の好ましい具体例としては、ポルフィリン、５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン、５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリンコバルト（II）、５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン銅（II）、５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン亜鉛（II）、５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリンバナジウム（IV）オキシド、５，１０，１５，２０−テトラ（４−ピリジル）−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン、２９Ｈ，３１Ｈ−フタロシアニン銅（II）、フタロシアニン亜鉛（II）、フタロシアニンチタン、フタロシアニンオキシドマグネシウム、フタロシアニン鉛、フタロシアニン銅（II）、４，４’，４”，４'''−テトラアザ−２９Ｈ，３１Ｈ−フタロシアニン等が挙げられる。
【０１７９】
また、正孔注入層の正孔輸送性化合物として適用可能なオリゴチオフェン誘導体の好ましい具体例としては、α−ターチオフェンとその誘導体、α−セキシチオフェンとその誘導体、ナフタレン環を含有するオリゴチオフェン誘導体（特開６−２５６３４１）等が挙げられる。
【０１８０】
また、本発明における正孔輸送性化合物として適用可能なポリチオフェン誘導体の好ましい具体例としては、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）等が挙げられる。
【０１８１】
なお、これらの正孔輸送性化合物の分子量は、高分子化合物（繰り返し単位が連なる重合性化合物）の場合を除いて、通常９０００以下、好ましくは５０００以下、また、通常２００以上、好ましくは４００以上の範囲である。正孔輸送性化合物の分子量が高過ぎると合成および精製が困難であり好ましくない一方で、分子量が低過ぎると耐熱性が低くなるおそれがありやはり好ましくない。
【０１８２】
正孔注入層の材料として用いられる正孔輸送性化合物は、このような化合物のうち何れか１種を単独で含有していてもよく、２種以上を含有していてもよい。２種以上の正孔輸送性化合物を含有する場合、その組み合わせは任意であるが、芳香族三級アミン高分子化合物１種または２種以上と、その他の正孔輸送性化合物１種または２種以上とを併用するのが好ましい。
【０１８３】
（電子受容性化合物）
電子受容性化合物とは、酸化力を有し、上述の正孔輸送性化合物から一電子受容する能力を有する化合物が好ましく、具体的には、電子親和力が４ｅＶ以上である化合物が好ましく、５ｅＶ以上の化合物である化合物がさらに好ましい。
【０１８４】
例としては、４−イソプロピル−４’−メチルジフェニルヨードニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボラート等の有機基の置換したオニウム塩、塩化鉄（III）（特開平１１−２５１０６７）、ペルオキソ二硫酸アンモニウム等の高原子価の無機化合物、テトラシアノエチレン等のシアノ化合物、トリス（ペンタフルオロフェニル）ボラン（特開２００３−３１３６５）等の芳香族ホウ素化合物、フラーレン誘導体、ヨウ素等が挙げられる。
【０１８５】
上記の化合物のうち、強い酸化力を有する点で有機基の置換したオニウム塩、高原子価の無機化合物が好ましく、種々の溶剤に可溶で湿式塗布に適用可能である点で有機基の置換したオニウム塩、シアノ化合物、芳香族ホウ素化合物が好ましい。
【０１８６】
電子受容性化合物として好適な有機基の置換したオニウム塩、シアノ化合物、芳香族ホウ素化合物の具体例としては、ＷＯ２００５／０８９０２４号公報に記載のものが挙げられ、その好適例も同様であり、例えば下記構造式で表される化合物（Ａ−２）が挙げられるが、何らそれらに限定されるものではない。
【０１８７】
【化２５】
0005499487.tif 000026
【０１８８】
（カチオンラジカル化合物）
カチオンラジカル化合物とは、正孔輸送性化合物から一電子取り除いた化学種であるカチオンラジカルと、対アニオンからなるイオン化合物である。但し、カチオンラジカルが正孔輸送性の高分子化合物由来である場合、カチオンラジカルは高分子化合物の繰り返し単位から一電子取り除いた構造となる。
【０１８９】
カチオンラジカルは、正孔輸送性化合物に前述した化合物から一電子取り除いた化学種であることが好ましく、正孔輸送性化合物としてさらに好ましい化合物から一電子取り除いた化学種であることが非晶質性、可視光の透過率、耐熱性、溶解性などの点からさらに好ましい。
【０１９０】
カチオンラジカル化合物は、前述の正孔輸送性化合物と電子受容性化合物を混合することにより生成させることができる。即ち、前述の正孔輸送性化合物と電子受容性化合物を混合することにより、正孔輸送性化合物から電子受容性化合物へと電子移動が起こり、正孔輸送性化合物のカチオンラジカルと対アニオンからなるカチオンイオン化合物が生成する。
【０１９１】
ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，２０００年，１２巻，４８１頁）やエメラルジン塩酸塩（Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．，１９９０年，９４巻，７７１６頁）等の高分子化合物由来のカチオンラジカル化合物は、酸化重合（脱水素重合）、即ち、モノマーを酸性溶液中で、ペルオキソ二硫酸塩等を用いて化学的に、または、電気化学的に酸化することによっても生成する。この酸化重合（脱水素重合）の場合、モノマーが酸化されることにより、高分子化されるとともに、酸性溶液由来のアニオンを対アニオンとする、高分子の繰り返し単位から一電子取り除かれたカチオンラジカルが生成する。
【０１９２】
正孔注入層３は、湿式成膜法または真空蒸着法により陽極２上に形成される。
【０１９３】
陽極２として一般的に用いられるＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）は、その表面粗さが１０ｎｍ程度の粗さ（Ｒａ）を有するのに加えて、局所的に突起を有することが多く、短絡欠陥を生じ易いという問題があった。陽極２の上に形成される正孔注入層３は湿式成膜法により形成することは、真空蒸着法より形成する場合と比較して、これら陽極表面の凹凸に起因する、素子の欠陥の発生を低減する利点を有する。
【０１９４】
湿式成膜法による層形成の場合は、前述した各材料（正孔輸送性化合物、電子受容性化合物、カチオンラジカル化合物）の１種または２種以上の所定量を、必要により電荷のトラップにならないバインダー樹脂や塗布性改良剤を添加して、溶剤に溶解させて、塗布溶液を調製し、スピンコート、スプレーコート、ディップコート、ダイコート、フレキソ印刷、スクリーン印刷、インクジェット法等の湿式成膜法により陽極上に塗布し、乾燥して、正孔注入層３を形成させる。
【０１９５】
湿式成膜法による層形成のために用いられる溶剤としては、前述の各材料（正孔輸送性化合物、電子受容性化合物、カチオンラジカル化合物）を溶解することが可能な溶剤であれば、その種類は特に限定されないが、正孔注入層に用いられる各材料（正孔輸送性化合物、電子受容性化合物、カチオンラジカル化合物）を失活させる恐れのある、失活物質または失活物質を発生させるものを含まないものが好ましい。
【０１９６】
これらの条件を満たす好ましい溶剤としては、例えば、エーテル系溶剤およびエステル系溶剤が挙げられる。具体的には、エーテル系溶剤としては、例えば、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール−１−モノメチルエーテルアセタート（ＰＧＭＥＡ）等の脂肪族エーテル；１，２−ジメトキシベンゼン、１，３−ジメトキシベンゼン、アニソール、フェネトール、２−メトキシトルエン、３−メトキシトルエン、４−メトキシトルエン、２，３−ジメチルアニソール、２，４−ジメチルアニソール等の芳香族エーテル等が挙げられる。エステル系溶剤としては、例えば、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、乳酸エチル、乳酸ｎ−ブチル等の脂肪族エステル；酢酸フェニル、プロピオン酸フェニル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ｎ−ブチル等の芳香族エステル等が挙げられる。これらは何れか１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせおよび比率で用いてもよい。
【０１９７】
上述のエーテル系溶剤およびエステル系溶剤以外に使用可能な溶剤としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド系溶剤、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。これらは何れか１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせおよび比率で用いてもよい。また、これらの溶剤のうち１種または２種以上を、上述のエーテル系溶剤およびエステル系溶剤のうち１種または２種以上と組み合わせて用いてもよい。特に、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤は、電子受容性化合物およびカチオンラジカル化合物を溶解する能力が低いため、エーテル系溶剤およびエステル系溶剤と混合して用いることが好ましい。
【０１９８】
塗布溶液中における溶剤の濃度は、通常１０重量％以上、好ましくは３０重量％以上、より好ましくは５０％重量以上、また、通常９９．９９９重量％以下、好ましくは９９．９９重量％以下、更に好ましくは９９．９重量％以下の範囲である。なお、２種以上の溶剤を混合して用いる場合には、これらの溶剤の合計がこの範囲を満たすようにする。
【０１９９】
真空蒸着法による層形成の場合には、前述した各材料（正孔輸送性化合物、電子受容性化合物、カチオンラジカル化合物）の１種または２種以上を真空容器内に設置されたるつぼに入れ（２種以上材料を用いる場合は各々のるつぼに入れ）、真空容器内を適当な真空ポンプで１０−４Ｐａ程度まで排気した後、るつぼを加熱して（２種以上材料を用いる場合は各々のるつぼを加熱して）、蒸発量を制御して蒸発させ（２種以上材料を用いる場合はそれぞれ独立に蒸発量を制御して蒸発させ）、るつぼと向き合って置かれた基板の陽極上に正孔注入層を形成させる。なお、２種以上の材料を用いる場合は、それらの混合物をるつぼに入れ、加熱し蒸発させて正孔注入層形成に用いることもできる。
【０２００】
このようにして形成されるよい正孔注入層３の膜厚は、通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上、また、通常１０００ｎｍ以下、好ましくは５００ｎｍ以下の範囲である。
なお、正孔注入層３は、図４に示す如く、これを省略していてもよい。
【０２０１】
［４］発光層
正孔注入層３の上には通常発光層４が設けられる。発光層４は発光材料を含む層であり、電界を与えられた電極間において、陽極２から正孔注入層３を通じて注入された正孔と、陰極６から電子注入層５を通じて注入された電子との再結合により励起されて、主たる発光源となる層である。発光層４は発光材料（ドーパント）と１種または２種以上のホスト材料を含むことが好ましく、発光層４は本発明のキノリン系化合物をホスト材料として含むことが更に好ましく、真空蒸着法で形成していてもよいが、本発明の有機電界発光素子用組成物を用い、湿式成膜法によって作製された層であることが特に好ましい。
【０２０２】
ここで、湿式成膜法とは、上記溶剤を含む本発明の有機電界発光素子用組成物を、スピンコート、スプレーコート、ディップコート、ダイコート、フレキソ印刷、スクリーン印刷、インクジェット法により塗布して成膜するものである。
【０２０３】
なお、発光層４は、本発明の性能を損なわない範囲で、他の材料、成分を含んでいてもよい。
【０２０４】
一般に有機電界発光素子において、同じ材料を用いた場合、電極間の膜厚が薄い方が、実効電界が大きくなる為、注入される電流が多くなるので、駆動電圧は低下する。その為、電極間の総膜厚は薄い方が、有機電界発光素子の駆動電圧は低下するが、あまりに薄いと、ＩＴＯ等の電極に起因する突起により短絡が発生する為、ある程度の膜厚が必要となる。
【０２０５】
本発明においては、発光層４以外に、正孔注入層３および後述の電子輸送層７等の有機層を有する場合、発光層４と正孔注入層３や電子輸送層７等の他の有機層とを合わせた総膜厚は通常３０ｎｍ以上、好ましくは５０ｎｍ以上であり、更に好ましくは１００ｎｍ以上で、通常１０００ｎｍ以下、好ましくは５００ｎｍ以下であり、更に好ましくは３００ｎｍ以下である。また、発光層４以外の正孔注入層３や後述の電子注入層５の導電性が高い場合、発光層４に注入される電荷量が増加する為、例えば正孔注入層３の膜厚を厚くして発光層４の膜厚を薄くし、総膜厚をある程度の膜厚を維持したまま駆動電圧を下げることも可能である。
【０２０６】
よって、発光層４の膜厚は、通常１０ｎｍ以上、好ましくは２０ｎｍ以上で、通常３００ｎｍ以下、好ましくは２００ｎｍ以下である。なお、本発明の素子が、陽極および陰極の両極間に、発光層４のみを有する場合の発光層４の膜厚は、通常３０ｎｍ以上、好ましくは５０ｎｍ以上、通常５００ｎｍ以下、好ましくは３００ｎｍ以下である。
【０２０７】
［５］電子注入層
電子注入層５は陰極６から注入された電子を効率よく発光層４へ注入する役割を果たす。電子注入を効率よく行うには、電子注入層５を形成する材料は、仕事関数の低い金属が好ましく、ナトリウムやセシウム等のアルカリ金属、バリウムやカルシウムなどのアルカリ土類金属が用いられる。  
電子注入層５の膜厚は０．１〜５ｎｍが好ましい。
【０２０８】
また、陰極６と発光層４または後述の電子輸送層７との界面にＬｉＦ、ＭｇＦ２、Ｌｉ２Ｏ、ＣｓＣＯ３等の極薄絶縁膜（０．１〜５ｎｍ）を挿入することも、素子の効率を向上させる有効な方法である（Appl.Phys.Lett.,70巻，152頁，1997年；特開平１０−７４５８６号公報；IEEETrans.Electron.Devices，44巻，1245頁，1997年；SID  04  Digest，154頁）。
【０２０９】
更に、後述するバソフェナントロリン等の含窒素複素環化合物や８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体に代表される有機電子輸送材料に、ナトリウム、カリウム、セシウム、リチウム、ルビジウム等のアルカリ金属をドープする（特開平１０−２７０１７１号公報、特開２００２−１００４７８号公報、特開２００２−１００４８２号公報などに記載）ことにより、電子注入・輸送性が向上し優れた膜質を両立させることが可能となるため好ましい。この場合の膜厚は通常、５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上で、通常２００ｎｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下である。
【０２１０】
電子注入層５は、発光層４と同様にして湿式成膜法、或いは真空蒸着法により発光層４上に積層することにより形成される。真空蒸着法の場合には、真空容器内に設置されたるつぼまたは金属ボートに蒸着源を入れ、真空容器内を適当な真空ポンプで１０−４Ｐａ程度にまで排気した後、るつぼまたは金属ボートを加熱して蒸発させ、るつぼまたは金属ボートと向き合って置かれた基板上に電子注入層を形成する。
【０２１１】
アルカリ金属の蒸着は、クロム酸アルカリ金属と還元剤をニクロムに充填したアルカリ金属ディスペンサーを用いて行う。このディスペンサーを真空容器内で加熱することにより、クロム酸アルカリ金属が還元されてアルカリ金属が蒸発される。有機電子輸送材料とアルカリ金属とを共蒸着する場合は、有機電子輸送材料を真空容器内に設置されたるつぼに入れ、真空容器内を適当な真空ポンプで１０−４Ｐａ程度にまで排気した後、各々のるつぼおよびディスペンサーを同時に加熱して蒸発させ、るつぼおよびディスペンサーと向き合って置かれた基板上に電子注入層を形成する。
【０２１２】
このとき、電子注入層５の膜厚方向において均一に共蒸着されるが、膜厚方向において濃度分布があっても構わない。
なお、電子注入層５は、図５，６に示す如く、これを省略していてもよい。
【０２１３】
［６］陰極
陰極６は、発光層側の層（電子注入層５または発光層４など）に電子を注入する役割を果たす。陰極６として用いられる材料は、前記陽極２に使用される材料を用いることが可能であるが、効率よく電子注入を行うには、仕事関数の低い金属が好ましく、スズ、マグネシウム、インジウム、カルシウム、アルミニウム、銀等の適当な金属またはそれらの合金が用いられる。具体例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、アルミニウム−リチウム合金等の低仕事関数合金電極が挙げられる。
【０２１４】
陰極６の膜厚は通常、陽極２と同様である。低仕事関数金属から成る陰極を保護する目的で、この上にさらに、仕事関数が高く大気に対して安定な金属層を積層することは素子の安定性を増す。この目的のために、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、白金等の金属が使われる。
【０２１５】
［７］その他の構成層
以上、図１に示す層構成の素子を中心に説明してきたが、本発明の有機電界発光素子における陽極２および陰極６と発光層４との間には、その性能を損なわない限り、上記説明にある層の他にも、任意の層を有していてもよく、また発光層４以外の任意の層を省略してもよい。
【０２１６】
有していてもよい層としては例えば、電子輸送層７が挙げられる。電子輸送層７は素子の発光効率をさらに向上させることを目的として、図２に示す如く、発光層４と電子注入層５との間に設けられる。
【０２１７】
電子輸送層７は、電界を与えられた電極間において陰極６から注入された電子を効率よく発光層４の方向に輸送することができる化合物より形成される。電子輸送層７に用いられる電子輸送性化合物としては、陰極６または電子注入層５からの電子注入効率が高く、かつ、高い電子移動度を有し注入された電子を効率よく輸送することができる化合物であることが必要である。
このような条件を満たす材料としては、８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体（特開昭５９−１９４３９３号公報）、１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリンの金属錯体、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルビフェニル誘導体、シロール誘導体、３−または５−ヒドロキシフラボン金属錯体、ベンズオキサゾール金属錯体、ベンゾチアゾール金属錯体、トリスベンズイミダゾリルベンゼン（米国特許第５，６４５，９４８号）、キノキサリン化合物（特開平６−２０７１６９号公報）、フェナントロリン誘導体（特開平５−３３１４５９号公報）、２−ｔ−ブチル−９，１０−Ｎ，Ｎ’−ジシアノアントラキノンジイミン、ｎ型水素化非晶質炭化シリコン、ｎ型硫化亜鉛、ｎ型セレン化亜鉛などが挙げられる。
【０２１８】
電子輸送層７の膜厚は、通常下限は１ｎｍ、好ましくは５ｎｍ程度であり、上限は通常３００ｎｍ、好ましくは１００ｎｍ程度である。
【０２１９】
電子輸送層７は、正孔注入層３と同様にして湿式成膜法、或いは真空蒸着法により発光層４上に積層することにより形成される。通常は、真空蒸着法が用いられる。
【０２２０】
また、正孔輸送層１０を有することが本発明において好ましく、正孔輸送層１０には、前記正孔注入層の正孔輸送性化合物として例示した化合物を用いることもできる。また、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルトリフェニルアミン、テトラフェニルベンジジンを含有するポリアリーレンエーテルサルホン等の高分子材料を使用してもよい。正孔輸送層１０は、これらの材料を湿式成膜法または真空蒸着法により正孔注入層上に積層することにより形成される。このようにして形成される正孔輸送層１０の膜厚は、通常１０ｎｍ以上、好ましくは３０ｎｍ以上である。但し、通常、３００ｎｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下である。
【０２２１】
また、特に、発光物質として燐光材料を用いたり、青色発光材料を用いたりする場合、図３に示す如く、正孔阻止層８を設けることも効果的である。正孔阻止層８は正孔と電子を発光層４内に閉じこめて、発光効率を向上させる機能を有する。即ち、正孔阻止層８は、発光層４から移動してくる正孔が電子輸送層７に到達するのを阻止することで、発光層４内で電子との再結合確率を増やし、生成した励起子を発光層４内に閉じこめる役割と、電子輸送層７から注入された電子を効率よく発光層４の方向に輸送する役割がある。
【０２２２】
正孔阻止層８は、陽極２から移動してくる正孔を陰極６に到達するのを阻止する役割と、陰極６から注入された電子を率よく発光層４の方向に輸送することができる化合物により、発光層４の上に、発光層４の陰極６側の界面に接するように積層形成される。
【０２２３】
正孔阻止層８を構成する材料に求められる物性としては、電子移動度が高く正孔移動度が低いこと、エネルギーギャップ（ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯの差）が大きいこと、励起三重項準位（Ｔ１）が高いことが挙げられる。
【０２２４】
このような条件を満たす正孔阻止層材料としては、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（フェノラト）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（トリフェニルシラノラト）アルミニウム等の混合配位子錯体、ビス（２−メチル−８−キノラト）アルミニウム−μ−オキソ−ビス−（２−メチル−８−キノリラト）アルミニウム二核金属錯体等の金属錯体、ジスチリルビフェニル誘導体等のスチリル化合物（特開平１１−２４２９９６）、３−（４−ビフェニルイル）−４−フェニル−５（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール等のトリアゾール誘導体（特開平７−４１７５９号公報）、バソクプロイン等のフェナントロリン誘導体（特開平１０−７９２９７号公報）が挙げられる。
【０２２５】
さらに、ＷＯ２００５／０２２９６２号公報に記載の２，４，６位が置換されたピリジン環を少なくとも１個有する化合物も正孔阻止材料として好ましい。
【０２２６】
正孔阻止層８の膜厚は、通常０．３ｎｍ以上、好ましくは０．５ｎｍ以上で、通常１００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以下である。
【０２２７】
正孔阻止層８も正孔注入層３と同様の方法で形成することができるが、通常は真空蒸着法が用いられる。
【０２２８】
電子輸送層７および正孔阻止層８は必要に応じて、適宜設ければよく、１）電子輸送層のみ、２）正孔阻止層のみ、３）正孔阻止層／電子輸送層の積層、４）用いない、等、用法がある。また、図５に示す如く、電子注入層５を省略して正孔阻止層８と電子輸送層７を積層しても良く、また、図６に示す如く、電子輸送層７のみでもよい。
【０２２９】
正孔阻止層８と同様の目的で、図４に示す如く、正孔注入層３と発光層４の間に電子阻止層９を設けることも効果的である。電子阻止層９は、発光層４から移動してくる電子が正孔注入層３に到達するのを阻止することで、発光層４内で正孔との再結合確率を増やし、生成した励起子を発光層４内に閉じこめる役割と、正孔注入層３から注入された正孔を効率よく発光層４の方向に輸送する役割がある。
【０２３０】
電子阻止層９に求められる特性としては、正孔輸送性が高く、エネルギーギャップ（ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯの差）が大きいこと、励起三重項準位（Ｔ１）が高いことが挙げられる。また、発光層４を湿式成膜法で形成する場合、電子阻止層９も湿式成膜法で形成することが、素子製造が容易となるため、好ましい。
【０２３１】
このため、電子阻止層９も湿式成膜適合性を有することが好ましく、このような電子阻止層９に用いられる材料としては、Ｆ８−ＴＦＢに代表されるジオクチルフルオレンとトリフェニルアミンの共重合体（ＷＯ２００４／０８４２６０号公報記載）等が挙げられる。
【０２３２】
なお、図１とは逆の構造、即ち、基板１上に陰極６、電子注入層５、発光層４、正孔注入層３、陽極２の順に積層することも可能であり、既述したように少なくとも一方が透明性の高い２枚の基板の間に本発明の有機電界発光素子を設けることも可能である。同様に、図２〜図７に示した前記各層構成とは逆の構造に積層することも可能である。
【０２３３】
さらには、図１に示す層構成を複数段重ねた構造（発光ユニットを複数積層させた構造）とすることも可能である。その際には段間（発光ユニット間）の界面層（陽極がＩＴＯ、陰極がＡｌの場合はその２層）の代わりに、例えばＶ２Ｏ５等を電荷発生層（ＣＧＬ）として用いると段間の障壁が少なくなり、発光効率・駆動電圧の観点からより好ましい。
【０２３４】
本発明は、有機電界発光素子が、単一の素子、アレイ状に配置された構造からなる素子、陽極と陰極がＸ−Ｙマトリックス状に配置された構造のいずれにおいても適用することができる。
【０２３５】
［有機ＥＬディスプレイ］
本発明の有機ＥＬディスプレイは、上述のような本発明の有機電界発光素子を用いたものである。本発明の有機ＥＬディスプレイの型式や構造については特に制限はなく、本発明の有機電界発光素子を用いて常法に従って組み立てることができる。
例えば、「有機ＥＬディスプレイ」（オーム社、平成１６年８月２０日発行、時任静士、安達千波矢、村田英幸著）に記載されているような方法で、本発明の有機ＥＬディスプレイを形成することができる。
【０２３６】
［有機ＥＬ照明］
本発明の有機ＥＬ照明は、上述の本発明の有機電界発光素子を用いたものである。本発明の有機ＥＬ照明の型式や構造については特に制限はなく、本発明の有機電界発光素子を用いて常法に従って組み立てることができる。
【実施例】
【０２３７】
次に、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。
【０２３８】
［実施例１：化合物１の合成］
【化２６】
0005499487.tif 000027
【０２３９】
＜中間体１の合成＞
２−アミノベンゾフェノン（１０．０ｇ，５０．７ｍｍｏｌ）の塩化メチレン（１００ｍＬ）溶液を−５℃まで冷却し、Ｎ−ブロモスクシンイミド（９．０ｇ，５０．６ｍｍｏｌ）の塩化メチレン（６０ｍＬ）溶液を０℃を超えない範囲で緩やかに滴下した。滴下終了後、反応混合液を室温まで上昇させ、室温で６時間攪拌して反応させた。反応終了後、反応混合液を精製水にあけ、塩化メチレンで抽出した。有機層を精製水で洗浄後、硫酸マグネシウムで乾燥させた。減圧下に溶媒を留去し、残渣をヘキサン−エタノールにより再結晶を行い、中間体１（１２ｇ）を得た。
【０２４０】
＜中間体２の合成＞
中間体１（７．０ｇ，２５．３ｍｍｏｌ）、ｍ−ブロモアセトフェノン（５．０５ｇ，２５．３ｍｍｏｌ）の酢酸（３０ｍＬ）溶液に濃硫酸（０．２ｍＬ）を添加して、還流させながら６時間攪拌した。室温まで放冷後、反応混合物を水にあけ、塩化メチレンで抽出した。有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液にて洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させた。減圧下に溶媒を留去し、残渣をエタノールにより再結晶を行い中間体２（４．２３ｇ）を得た。
【０２４１】
＜化合物１の合成＞
窒素雰囲気下、中間体２（２．０ｇ，４．５５ｍｍｏｌ）、３−（９−カルバゾリル）フェニルボロン酸（２．８８ｇ，１０ｍｍｏｌ）のジメトキシエタン（２０ｍＬ）溶液に、２Ｍ−炭酸ナトリウム水溶液（１０ｍＬ）を加え、１０分間窒素を通して脱気を行った。混合物にテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（２６２ｍｇ，０．２２８ｍｍｏｌ）を添加し、還流させながら８時間攪拌した。反応終了後、混合物を水にあけ、トルエンで抽出した。有機層を精製水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧下に留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物１（１．３９ｇ）を得た。
このものの質量分析値は７６３（Ｍ＋）であり、ガラス転移温度は１３７℃であった。
【０２４２】
[実施例２：化合物２の合成]
＜中間体３の合成＞
【化２７】
0005499487.tif 000028
【０２４３】
窒素を通じた５００ｍＬ四つ口フラスコに、削状マグネシウム（１．３ｇ，５５ｍｍｏｌ）、テトラヒドロフラン５０ｍＬを入れ、４−ブロモビフェニル（１１．６ｇ，５０ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液（１００ｍＬ）を滴下し、９０℃で加熱しながら１時間攪拌した。その溶液を、２−アミノ−５−ブロモベンゾニトリル（１０．８ｇ，５５ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液（１００ｍＬ）に滴下し、室温で１時間攪拌を行った後、氷浴で冷却しながら１Ｎ塩酸を加え反応を停止させた。反応液に水を加え析出した固体を濾取し、中間体３（１３．４ｇ）を黄色固体として得た。
【０２４４】
＜中間体４の合成＞
【化２８】
0005499487.tif 000029
【０２４５】
窒素気流下、中間体３（５．０ｇ，１４ｍｍｏｌ）、３−ブロモアセトフェノン（２．８ｇ，１４ｍｍｏｌ）の酢酸（５０ｍＬ）溶液を室温で５分攪拌し、濃硫酸（０．５ｍＬ）を滴下した。反応混合物を１４０℃で加熱しながら４時間攪拌し、室温まで放冷後、水にあけ、析出した固体を濾取した。得られた固体をクロロホルム−エタノールで再結晶し、中間体４（４．８３ｇ）を黄色針状晶として得た。
【０２４６】
＜化合物２の合成＞
【化２９】
0005499487.tif 000030
【０２４７】
窒素を通じた２００ｍＬ四つ口フラスコに、中間体４（５．０ｇ，９．７ｍｍｏｌ）、３−(９−カルバゾリル)フェニルボロン酸（５．６ｇ，２３ｍｍｏｌ）を入れ、トルエン３４ｍＬ、エタノール１７ｍＬ、および２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液１７ｍＬを入れた後に、１０分間窒素バブリングを行った。その後、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（６７２ｍｇ，５８２μｍｏｌ）を加え、１４０℃で３時間攪拌を行った。その後、放冷し、水５０ｍＬを加えた後にトルエン(５０ｍＬ×３回)で抽出し、得られたトルエン層を飽和食塩水（１００ｍＬ）で洗浄した。このトルエン層を硫酸マグネシウムで乾燥後濃縮し、黄色固体を得た。得られた黄色固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（シリカゲル１２０ｍＬ、ヘキサン／ジクロロメタン＝５／１）で精製し、さらに昇華精製を行い、化合物２（５．０ｇ）を淡黄色固体として得た。
このものの質量分析値は８３９（Ｍ＋）であった（理論値Ｃ６３Ｈ４１Ｎ３＝８３９．３３）。
【０２４８】
[実施例３：化合物３の合成]
＜中間体５の合成＞
【化３０】
0005499487.tif 000031
【０２４９】
窒素を通じた１００ｍＬ四つ口フラスコに、削状マグネシウム（２．３９ｇ，９８．３ｍｍｏｌ）、テトラヒドロフラン４０ｍＬを入れ、ブロモベンゼンのテトラヒドロフラン溶液（２．６Ｍ，１３１ｍｍｏｌ）を滴下し、９０℃で加熱しながら１時間攪拌した。その後、２−アミノ−４−クロロベンゾニトリルのテトラヒドロフラン溶液（１．６Ｍ，６５．５ｍｍｏｌ）を滴下し、１時間攪拌を行った後、氷浴で冷却しながら１Ｎ塩酸５０ｍＬを加え反応を停止させた。反応液に水５０ｍＬを加え析出した固体を濾取し、中間体５（６．８５g）を黄色固体として得た。
【０２５０】
＜中間体６の合成＞
【化３１】
0005499487.tif 000032
【０２５１】
窒素を通じた１００ｍＬ四つ口フラスコに、中間体５（６．８４ｇ，２９．５ｍｍｏｌ）を入れ、酢酸３０ｍＬを入れた後に３−ブロモアセトフェノン（４．７１ｍＬ，３５．４ｍｍｏｌ）を滴下し、１４０℃で加熱しながら４時間攪拌した。その後、放冷し、反応液に水５０ｍＬを加え固体を析出させた。得られた黄色固体をクロロホルムに溶解し、ヘキサンを加え再結晶し、中間体６（２．５９ｇ）を黄色針状晶として得た。
【０２５２】
＜化合物３の合成＞
【化３２】
0005499487.tif 000033
【０２５３】
窒素を通じた５０ｍＬ二つ口フラスコに、中間体６（５００ｍｇ，１．２６ｍｍｏｌ）、３−(９−カルバゾリル)フェニルボロン酸（９００ｍｇ，３．１６ｍｍｏｌ）を入れ、トルエン１０ｍＬ、エタノール５ｍＬ、および２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液５ｍＬを入れた後に、１０分間窒素バブリングを行った。その後、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（５１ｍｇ，６３μｍｏｌ）を加え、１４０℃で３時間攪拌を行った。その後、放冷し、水１５ｍＬを加えた後にトルエン(２０ｍＬ×３回)で抽出し、得られたトルエン層を飽和食塩水（５０ｍＬ）で洗浄した。このトルエン層を硫酸マグネシウムで乾燥後濃縮し、黄色固体を得た。得られた黄色固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（シリカゲル１００ｍＬ、ヘキサン／ジクロロメタン＝５／１）で精製し、さらに昇華精製を行い、化合物３（５．０ｇ）を淡黄色固体として得た。
このものの質量分析値は７６３（Ｍ＋）であった（理論値Ｃ５７Ｈ３７Ｎ３＝７６３．９２）。
【０２５４】
［実施例４：素子の作製］
図７に示す構造を有する有機電界発光素子を以下の方法で作製した。
ガラス基板１の上にインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）透明導電膜２を１５０ｎｍ堆積したもの（スパッター成膜品；シート抵抗１５Ω）を通常のフォトリソグラフィ技術と塩酸エッチングを用いて２ｍｍ幅のストライプにパターニングして陽極２を形成した。パターン形成したＩＴＯ基板を、アセトンによる超音波洗浄、純水による水洗、イソプロピルアルコールによる超音波洗浄の順で洗浄後、窒素ブローで乾燥させ、最後に紫外線オゾン洗浄を行った。
【０２５５】
次いで、正孔注入層３として、ポリマー正孔注入材料ＨＩ−Ｉ０２Ａ（トリフェニルアミン構造を有する芳香族アミン系ポリマー及びホウ素系電子受容性化合物）をスピンコート法により、膜厚３０ｎｍで塗布後、オーブン中、２３０℃で乾燥させた。
次いで、この正孔注入層３を成膜した基板を真空蒸着装置内に設置し、真空装置内を１．０×１０−３Ｐａ以下の真空度に減圧した後、以下の蒸着条件で正孔注入層３上に、正孔輸送層１０（下記化合物ＨＴＲ−１、蒸着速度０．１ｎｍ／秒、膜厚４０ｎｍ）、発光層４（ホスト材料：実施例１で合成した化合物１、ドーパント材料：下記化合物Ｄ１、ホストとドーパントの重量百分率：ホスト９４％、ドーパント６％、蒸着速度０．１ｎｍ／秒、膜厚３０ｎｍ）、電子輸送層７（下記化合物ＥＴ−１、蒸着速度０．１ｎｍ／秒、膜厚３０ｎｍ）、電子注入層５（フッ化リチウム、蒸着速度０．０１ｎｍ／秒、膜厚０．５ｎｍ）、陰極６（アルミニウム、蒸着速度０．１ｎｍ／秒、膜厚８０ｎｍ）を順次積層した。
【０２５６】
【化３３】
0005499487.tif 000034
【０２５７】
【化３４】
0005499487.tif 000035
【０２５８】
【化３５】
0005499487.tif 000036
【０２５９】
この素子の効率は５．５ｌｍ／Ｗであり、１０００ｃｄ／ｍ２で駆動させた場合の素子半減寿命は８０００ｈｒであった。
【０２６０】
この素子について、輝度が８０％となる際の寿命を測定し、比較例１の素子の寿命を１としたときの相対比（輝度８０％寿命のＣＢＰ比）を算出したところ７であった。結果を表１に示す。
【０２６１】
[実施例５：素子の作製]
発光層４において、ホスト材料として用いた化合物１に代えて、実施例２で合成した化合物２を用いた他は実施例４と同様にして有機電界発光素子を作製した。
この素子について、輝度が８０％となる際の寿命を測定し、比較例１の素子の寿命を１としたときの相対比（輝度８０％寿命のＣＢＰ比）を算出したところ１２であった。結果を表１に示す。
【０２６２】
[比較例１：素子の作製]
発光層４において、ホスト材料として用いた化合物１に代えて、以下の構造式に示す化合物（ＣＢＰ）を用いた他は実施例４と同様にして有機電界発光素子を作製した。
【０２６３】
【化３６】
0005499487.tif 000037
【０２６４】
この素子について、輝度が８０％となる際の寿命を測定し、これを１とした。結果を表１に示す。
【０２６５】
[比較例２：素子の作製]
発光層４において、ホスト材料として用いた化合物１に代えて、以下の構造式に示す化合物（ＣＰＭＱ）を用いた他は実施例４と同様にして有機電界発光素子を作製した。
【０２６６】
【化３７】
0005499487.tif 000038
【０２６７】
化合物（ＣＰＭＱ）は素子上で徐々に結晶化したため、輝度が８０％となる際の寿命は測定できなかった。
【０２６８】
【表１】
0005499487.tif 000039
【符号の説明】
【０２６９】
１  基板
２  陽極
３  正孔注入層
４  発光層
５  電子注入層
６  陰極
７  電子輸送層
８  正孔阻止層
９  電子阻止層
１０  正孔輸送層
【図１】
0005499487.tif 000043
【図２】
0005499487.tif 000044
【図３】
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【図４】
0005499487.tif 000046
【図５】
0005499487.tif 000047
【図６】
0005499487.tif 000048
【図７】
0005499487.tif 000049